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融通が利くロボットを使いませんか

掴む、拾う、持ち上げる、投げる、ひっくり返すといった日常の動作をロボットに置き換える新技術のご提案

Advantages

- 多様な非定型動作をロボット化: 工場・作業所・倉庫・オフィスなど、あらゆる場所にある「繰り返し行うが、人間特有の柔軟性が必要だった動作」をロボットへ置換。
- 「硬軟」を問わない圧倒的な柔軟性: 積み木から、唐揚げ、豆腐、ポテトチップスまで。対象物の硬さや形状の個体差に合わせ、常に最適な「力加減」で把握。
- 環境変化へのリアルタイム適応: 皿やボウルを洗う際など、刻々と変わる接触面の角度や曲面に対し、逐次制御を自動生成。事前の厳密なプログラミングは不要。
- 圧倒的な低学習コスト(タイム・イズ・マネー): わずか数十回の教示(数時間)で動作を習得。従来の数日〜数週間におよぶ教示期間を劇的に短縮し、導入のハードルを解消。

Background and Technology

従来の産業用ロボットは、決められた軌道を精密に繰り返す「定型作業」には長けていますが、対象の位置ずれや形状差といった「環境の変化」には弱く、その対応コストが自動化の壁となっていました。

筑波大学の境野准教授は、「バイラテラル制御」と「深層学習」を高度に融合した革新的なロボット技術を開発しました。この技術は、ロボット自身が環境の変化を察知し、アームの位置・角度・握る力をリアルタイムに自律制御する「これまでにない柔軟性」を誇ります。

【実証済みの実力:イクラ丼の成功】
例えば「お玉でイクラをすくい、丼によそう」動作。人間には容易ですが、ロボットにとっては「道具(お玉)の保持」「不定形な粒状の対象(イクラ)のすくいあげ」「こぼさない移動と傾け」のすべてが極めて困難です。過去の技術コンテストにおいて、この一連の動作に成功したのは境野研究室のチームのみでした(本記事中の動画をご覧ください)。

【技術面の核心:触覚を学習するAI】
バイラテラル制御により、人間が操作した際の「手ごたえ(反力)」をロボットが直接学習します。人間が無意識に行っている「力加減のコツ」をデータ化し、深層学習に組み込むことで、触覚フィードバックに基づいた動作補正が可能になりました。これにより、高価な位置決め装置や専用の治具に頼らない、汎用性の高い自動化を実現しています。

Current Stage and Key Data

【Current Stage】
ラボ環境において、以下の多様な実動作の再現性を確認しています(下記動画参照)。

【Data】
■開発者のよるプレゼンテーションを動画でご覧いただけます。
動画 https://youtu.be/VJL_bCvalPM
動画中の資料 https://shingi.jst.go.jp/list/list_2025/2025_tsukuba.html#20250916P-004

■イクラ丼づくり(動画):https://x.com/shosakaino/status/1791824179299561683

■本技術で可能となる動作の説明動画:https://www.youtube.com/watch?v=-S9f0I-QvDU
上記動画では以下の動作をご覧いただけます。
・つまむ:唐揚げ、生卵、豆腐、ポテトチップス等の把持、ハンバーガーの調理(パテをバンズにはさむ)
・こする:消しゴムでの筆記消去
・ぬぐう:ホワイトボード清掃、ボウルなどの曲面拭き、ブラシを使ったトイレ掃除
・すくう:お玉を使ったイクラ丼づくり、パンケーキの盛り付け
・人間とロボットの協調動作:人間の力加減に合わせた物体の共助・運搬

Partnering Model

筑波大学では、本技術の社会実装を共に行うパートナー企業様を募集しています。
・課題解決の提案:深刻な人手不足の解消、あるいは過酷・危険な作業の代替など、貴社の具体的な課題に対し、本技術がどう貢献できるかを共に検討します。
・柔軟な開発体制: 共同開発のご相談を承ります。筑波大学にて実機をご覧いただき、性能を体感していただくことが可能です。
・秘匿性の確保: 必要に応じて秘密保持契約(NDA)を締結した上で、研究者との詳細な技術相談・コンサルティングを実施いたします。

Principal Investigator

境野 翔 准教授(筑波大学 システム情報系)

Patents and Publications

Patent:WO2025/258322A1, WO2025/263185A1

プロジェクト番号:da-05442