東京大学産学連携プロポーザル

移動ロボットを遠隔操作する際、ロボットに搭載された複数のカメラの情報を効率的にオペレータに提示することが重要である。そこで当研究室では、ロボットに取り付けた複数台のカメラで映像に対してリアルタイム画像処理を施し、あたかもロボットを真上から見たような別視点映像を生成し、オペレータに提示する技術を開発した。

当研究室では、人間とロボットが共存する環境において、人間を目的地まで案内する移動ロボットの研究開発を行っている。 案内ロボットは、人間の邪魔にならないように行動すること、すなわち、人間の意図を推定することが重要である。そこで、人間の行動をリアルに再現するモデルを構築し、歩行者の行動を忠実にシミュレーションできる手法を構築した。

入社試験の総合成績、陸上十種競技の総合得点、あるいは各国の豊かさの指数など、いくつかの変数の総合指数を計算し、それに基づいて個体をランキングしたいという場面は世の中に多くある。一般に総合指数は、それぞれの変数に重みを付けて合計する、という形で計算されることが多い。典型的には、各変数の偏差値を合計するという方法がある。しかしこの方法は、統計学的には「特定の変数と総合指数の相関係数が負になる」という不公平が生まれる可能性を内在している。また、多変量解析の一手法である主成分分析を用いて、その第一主成分を総合指数にするという考え方もあるが、重みが負になる場合があり、やはり適切な指数とは言えない。本研究では、Marshall-Olkin の定理と呼ばれる線形代数の定理を応用し、これらの不具合を克服した。結果として得られる指数を客観的総合指数と呼んでいる。

岩盤の崩落や斜面の崩壊が頻繁に起きている。その破壊を予知するために、岩石の破壊過程における電磁気的特性を調べている。地震の直前には、電磁気的な変化が生じることが指摘されており、岩盤の崩落や破壊現象も同様に電磁気的な変化を伴うことが予想される。室内力学試験において、岩石の電位や電磁波の測定を行った結果、応力の変化やき裂の進展に伴って、電磁気的な応答が現れることを確認し、基礎的なデータの蓄積を行っている。その他、トンネルでの発破掘削時に発生する電磁波の観測も行い、原場への適応を検討している。

この研究室では、超小型衛星バス及び画像取得システムの技術を開発し、2003年には世界最小の衛星CubeSatを軌道上に打ち上げ、それ以降、地球観測（6m分解能など）、通信（地上からの弱電波受信)、宇宙科学探査、海外の教育支援衛星など合計13機の​​​超小型衛星の打ち上げ運用に成功し、軌道上でその性能と寿命を実証してきた。ベンチャーの起業、数社のベンチャーとの連携を通して、超小型衛星の資金調達、研究開発、ミッション達成、利用開拓などを行うエコシステムを構築しつつある。あわせて、今後の超小型衛星において重要なコンポーネントを、中小企業をはじめとする民間企業等との連携で開発している。また、衛星の自律化・知能化や衛星開発の迅速化・低コスト化を目指した人工知能の適用やシステムズエンジニアリングの研究も行っている。

文部科学省は共用設備の活用による研究開発を推進しており、平成24年度にプラットフォーム事業を開始した。東京大学は微細加工および微細構造解析の各分野で事業拠点となり、共用設備の利用を開始している。また令和3年度からはマテリアル先端リサーチインフラ事業に引継ぎ、継続的な研究支援を行っていく予定である。 本リサーチインフラハブは、電子顕微鏡をはじめ、表面分析装置、結晶構造解析装置、電磁特性測定装置、光学特性測定装置など、様々な分野の装置を取り揃えており、1カ所で多角的な分析ができるのが大きな特長である。 電子顕微鏡は走査型透過電子顕微鏡(STEM)、透過型電子顕微鏡（TEM）、走査型電子顕微鏡（SEM）が設置されており、各種の用途に応じて使われている。特にSTEM/TEMではJEM-ARM200F(日本電子)が4台、稼働しており、原子分解能観察や各種分析に活用されている。 結晶構造解析装置は薄膜、粉末用にSmartLab（リガク）3台、単結晶用にVariMax Dual（リガク）、さらに高精度の解析向けにSuperLab（リガク）が設置されている。この他に有機高分子材料用にMicro7HFM-AXISⅦなどが設置されている。 SIMSは空間分解能50nmのNanoSIMS 50L(アメテック)が設置されている。国内で外部に利用が解放されているのは当拠点のものだけである。 その他にもXPS、エリプソメーター、プローバー、など各種の分析機器が設置されている。 利用については、まずコーディネート室(Tel:03(5841)6372, mail:info@lcnet.t.u-tokyo.ac.jp)にお問い合わせいただきたい。問い合わせ内容により、利用者、設備担当者およびコーディネート室の3者で相談できる場を設け、試料の組成や形状および分析目的等の説明をしていただき、分析可能かどうか、他に手法はあるかなどを検討する。また、その場で利用規則を説明し、了解をいただいた後、利用申請の手続きを行うことにしている。利用者は連絡先や研究課題などを登録し、手続きが完了する。利用申請後、利用者は直接、設備担当者に連絡し、設備の利用予約をして、利用が開始される。 利用形態は、利用者自身が機器を利用する機器利用、設備担当者に補助をしてもらいながら利用する技術補助、試料分析を依頼する技術代行があるが、当拠点では機密保持、マンパワーの点から機器利用を推奨している。初めての方は技術補助から始めることができるが、速やかに機器利用に移行していただけるよう、各種機器の利用に関する講習会や分析手法についてのセミナーを開催している。

力覚提示技術と非接触浮上技術の統合により、精密パーツ、易損物などを非接触で手軽に搬送できるツールの実現をめざして研究を進めている。

静電気力を駆動力として数ニュートンオーダの高い推力を発生する高出力静電モータの研究開発を行っている。

物体に触れた際の手触り（粗さ感、柔らかさ感、しこり感、温度感など）を再現、あるいは仮想的に生成するコンピュータインタフェースの開発を進めている。

この研究室では高度なビジュアルコミュニケーションや自己表現を手軽に行えるソフトウェア技術基盤を築き、経験がなくても一般ユーザが創造力を遺憾なく発揮できるユーザーインターフェースやコンピュータグラフィックスを提供する「デザインインターフェース」の研究をおこなっている。 　映像表現のための技術では3次元形状やアニメーションなどを手軽に作成でき、社会生活のさまざまな場面で視覚的情報を伝えることができる。たとえば、ディスプレイ上で建築家がクライアントに建築物について容易に説明したり、生物の授業で生体の内部構造について教えたり、医者が患者に患部の状態について説明したりすることができる。 　生活デザインのための技術では椅子などを３次元的な形状としてデザインすることができる。座った時の座り心地やバランスを事前に確認でき、出力された設計図で実際に作ることができる。 　ロボット行動のデザイン技術では視覚的で直接的な方法で行動を規定できるため、一般のユーザが必要に応じ「痒いところに手が届く」作業をしてもらうための指示を簡単に出すことができる。