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中央大学
ロボット関連分野（要素技術・部品を含む）
事業内容
本学は８学部（法学部、経済学部、商学部、理工学部、文学部、総合政策学部、国際経営学部、国際情報学部）、８研究科（法学研究科、経済学研究科、商学研究科、理工学研究科、文学研究科、総合政策研究科、国際経営研究科、国際情報研究科）を擁する総合大学として、多様な分野の研究に取り組んでいます。これにより、所属や研究分野の垣根を超えた学際的な産学連携の研究成果を生み出し、研究の社会還元を実現しています。
主な展示製品・加工技術・サービス名
実ロボットによる強化学習を応用した打楽器演奏ロボット（実機展示予定）と、ヒト並みの速さと発揮力を持つ燃焼駆動型人工筋肉アクチュエータ
アピールポイント
ソフトロボット技術が注目される中、柔らかいが故に応答速度や発生力に課題があり、人の動作を代替するには至っていません。駆動デザイン研究室では、目標の打撃音量に合った打楽器演奏の動作を生成するロボットや、燃焼にジメチルエーテルを利用した燃焼人工筋肉システムの開発を通じて、ヒトと同等の性能を持つソフトアクチュエータの研究を行っています。基礎・応用の両方について一緒に取り組んでいただける企業を歓迎します。
【実ロボット強化学習を応用した打楽器演奏ロボット】※上記の動画「ドラムロボット」をご覧ください。
打楽器演奏を題材に、人工筋肉駆動ロボットのための強化学習を用いた制御システムの開発を行っています。軽量で柔軟な特性を持つ人工筋肉の開発が盛んですが、応答の遅さや非線形性が課題となり実用には至っていません。そこで、ヒトが特定の動作に対して反復練習により成功時の感覚を体に覚えこませていることに着目し、制御性の悪さを解決する制御システム開発を目指しています。右の動画では、2関節筋骨格ロボットに対して、定められたタイミングで大きな音で演奏するような学習を行っています。
詳細は、下記の駆動デザイン研究室のWebサイトをご覧ください。
https://sites.google.com/g.chuo-u.ac.jp/actuationdesignlab/home
【Sim to Realによる打楽器演奏動作生成】
打楽器演奏者は関節剛性をコントロールして音色を変化させています。そこで、関節剛性の制御により音色を変化できる打楽器演奏ロボットの開発を目的に研究を行っています。従来の制御則での関節剛性の制御は困難であり，シミュレーション環境で学習により獲得した制御測を実機に適用する、Sim-to-Realによる制御を目指しています．まずは打楽器演奏の基本であるシングルストロークにおける音量調節を対象としました。シミュレーション環境で強化学習によって獲得した動作を実際のロボットに適用し、目標の打撃音量に合った打楽器演奏の動作を生成することができることを示しました。
この研究は、競輪の補助を受けて実施しました。
詳細は、下記の競輪 2022年度 機械振興補助事業 振興事業補助のWebサイト 広報資料をご覧ください。
https://hojo.keirin-autorace.or.jp/shinsei/document/list/kikai/2022/pdf/2022-238koho.pdf
【燃焼駆動人工筋肉】
人と機械の安全な協働に向けてソフトロボット技術が注目されていますが、柔らかいがゆえに応答速度や発生力に課題があります。本研究ではジメチルエーテル（DME）の燃焼を利用した集積型燃焼人工筋肉システムの開発を通して、ヒトと同程度のスケールの応答速度、発生力、変位を満たすソフトアクチュエータの具現化に挑戦します。提案手法は燃焼で駆動するため出力制御や連続駆動が困難ですが、集積化によって解決を目指します。