日本ロボット学会誌 Vol. xx No. xx, pp.1〜7, 200x1

学術・技術論文

眼部に迫る鋭利な機械的危険源を対象とした
眼部衝突基礎実験による重篤度調査
伊藤聡一郎∗ 山 田 陽 滋∗
岡 本 正 吾∗ 原

服 部 貴
進∗

政∗

Basic Eye Part Collision Experiments against Sharp Mechanical Hazards
for Severity Investigation
Soichiro Ito∗ , Yoji Yamada∗ , Takamasa Hattori∗ , Shogo Okamoto∗ and Susumu Hara∗
This study deals with avoidance/mitigation possibility in severity estimation of harm from a mechanical hazard
when a sharp-edged object approaches to a human eye part. We assume that a sharp end eﬀector of a robot approaches the eye of a human in a human-robot coexistence system. We conduct a static eye part collision experimentand dynamic eye part collision experiment taking human avoidance/mitigation actions into consideration. Three
conditions, open/close eyelid, collision positions, and collision angles, are changed in the static collision experiment.
Consequently, it is conﬁrmed that diﬀerences in severity come out from the changes of experimental conditions. In
the dynamic collision experiment, Bell’s phenomenon, which is upward rotation of eyeball at a time of closing theeyelid, is taken into consideration and two conditions, collision positions and angles, are changed. Through the experiments, we ﬁnd that Bell’s phenomenon plays an important role for risk estimation. Although avoidance/mitigation
possibility has not been taken into consideration in eye part collision experiments, we consider that it is indispensable
to risk estimation.
Key Words: Human-robot coexistence system, Risk estimation, Eye injury, Avoidance/mitigation action, Severityof harm, Sharp trauma

1. 緒

具体的には，機械部品を組み立てるための上体ヒューマノイ

言

ドロボットを対象とし，その鋭利なエンドエフェクタが作業者

1. 1 背景の眼部を襲う状況を想定する．ロボット側に突き刺しなどの機

人間の身体部位の中でも，眼部は，他の部位と比べて，機械的械的危険源が同定される場合に，人間との共存を図るためには，危険源によって受傷したときの重篤度が特異に高くなる. Had-

人間側が防護メガネを着用するといった安全防護策を講じるこ

dadin ら [1] は，ロボットに装着された鋭利な道具による，豚とを前提としなければならないという評価結果が，これまでリの脚の柔らかい皮膚における受傷具合が，ロボットのトルクを

スクアセスメントによって結論づけられていた．しかしながら，制限することで軽減されることを示した．しかし，ロボットに

人間とロボットの位置関係などの共存形態によっては，眼部受対する人間の安全を考えるうえでは，むしろ眼部を重視したリ

傷時の重篤度に変化が表れる．すなわち，眼部への衝突が必ず

スク見積もりが必要である．眼部は，とくに鋭利な機械刺激にしも失明などの重傷に至らない可能性がある．

対しては，これが軽微な外力を伴うだけであっても，接触した物体の衝突による眼部受傷に関する研究として，Kennedy

場合には容易に重傷となりうる．ロボット本体が本質的安全設

ら [2] は，人間の遺体の眼部への衝突実験などを参考に，衝突実計の原則に従って，突き刺しなどの機械的危険源を取り除いた

験用の人工の眼球や眼窩を製作した．Weaver ら [3] は，プラス

設計がなされても，ロボットの把持部や把持対象物は，アプリ

チック棒や BB 弾など，さまざまな物体を眼球に衝突させるシケーションによっては本質安全化を達成できない可能性がある．

ミュレーションを行い，眼球破裂に至る，衝突時に角膜（cornea）

本研究ではこのような場合を対象として，重篤度の観点におけに加わる応力や硝子体（vitreous）の圧力を調査した（Fig. 1）．

るリスク見積もりの達成を目指す．

しかしながら，これらの研究では，人間の閉瞼や，衝突時の衝
突物体の位置や角度の変化など，回避・軽減動作の影響は考慮

原稿受付
名古屋大学大学院工学研究科*
Graduate School of Engineering, Nagoya University*

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されていない．

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ScleraVitreous
CorneaFig. 1 Structure of an eyeballFig. 2 Event tree on an eye part collision of an end eﬀector

1. 2 本研究の目的と位置づけ
本研究では，機械的な危険源である鋭利なエンドエフェクタ

おいては，暴露頻度と危険事象の発生確率は，繰り返し作業での接近方向と，眼部における衝突位置に変化を与えた場合につあるので統計的に算出可能である．さらに，同著者グループのいて，眼部衝突実験を行う．

服部ら [6]，砂田ら [7] は，人間の正面に配置されたロボットの眼部に対するエンドエフェクタの衝突のタイミングは，大きエンドエフェクタの接近に対する回避可能性を調査している．

く三つに分けられる．すなわち，開瞼時，閉瞼途中，閉瞼時で今後は，ロボットの配置を変え，接近条件を変化させて回避可

ある．エンドエフェクタの動作が非常に速かったり，人間がそ能性の調査を進める予定である．したがって，これらを合わせの接近に気づかなかったりした場合には，開瞼時に衝突が発生れば，想定状況におけるリスク見積もりが可能になると考えらする．エンドエフェクタの接近に人間が気づけば，エンドエフェ

れる．

クタの速度や気づくタイミングによって，閉瞼途中か，閉瞼を

1. 4 研究対象終えた状態で衝突する．さらに，閉瞼途中に衝突する場合には，

エンドエフェクタが作業者の眼部を襲うときの，眼部衝突に閉瞼運動とそれに伴って眼球が上転する Bell 現象 [4] を考慮す

関する事象木を Fig. 2 に示す．はじめに，起因事故として，エる必要がある．なぜなら，眼瞼や眼球が運動する場合としない

ンドエフェクタが作業者の眼部に接近する（EA: End eﬀector

場合で，重篤度に差異が生じるかもしれないからである．

attacks）．これに対し，作業者はまず，体幹をのけぞらせたり，

上述した三つの衝突タイミングの中で，開瞼時および閉瞼時

首頭部をそむけたりすることでエンドエフェクタを避けようとの衝突においては眼球は運動しないため，眼球運動を考慮しなすると考えられる．エンドエフェクタを避けるか，あるいは眼

い静的な眼部衝突実験を実施すればよい．一方，閉瞼途中の衝部以外の部位にエンドエフェクタが衝突すれば，眼部に受傷す

突においては Bell 現象が発現するため，眼球運動を考慮した動ることはない（EA · SA: Succeed in avoiding）．逆に，眼部に的な眼部衝突実験を実施する必要がある．本研究では，人間の衝突する場合には（EA · FA: Fail in avoiding），眼部に何らか回避・軽減動作を考慮して設定した衝突条件のもと，首頭部をの受傷をすることになる．体幹・首頭部での回避による衝突時の固定した基礎実験という位置づけで，静的および動的眼部衝突

エンドエフェクタの位置，角度の変化や，閉瞼が間に合うこと実験を行い，衝突条件の違いが重篤度にどのような影響を及ぼ

で，眼部における衝突条件が緩くなれば，受傷時の重篤度は低すかを検討する．

くなると考えられる（EA · FA · MC: Mitigated condition）．

1. 3 リスクアセスメント

そうでなければ，衝突条件は厳しくなり，重篤度が高くなると

本研究では，最終的に，人間・ロボット共存系における合理的考えられる（EA · FA · SC: Severe condition）．重篤度の高なリスクアセスメントを達成することを目標の一つとしている．

低の基準としては，例えば，社会復帰が困難になるような，著

機械安全の分野におけるリスクアセスメントにおいて見積もら

しい視力低下などに至る場合を重傷，そうでなければ軽傷と見れるリスク要素は，国際安全規格 ISO 12100:2010 [5] に規定さなす，などが考えられる．Fig. 2 において，体幹・首頭部でのれているように，危害の重篤度と危害の発生確率である．危害回避は，エンドエフェクタが眼部に衝突することを避けられるの発生確率はさらに，暴露頻度，危険事象の発生確率，回避可能

かどうかであるのに対し，眼部の衝突条件は重篤度を左右する．

性の三つに分けられる．これらをまとめると以下のようになる．

本研究は，眼部における衝突条件の変化が重篤度に影響を及ぼ• 危害の重篤度す部分を研究対象とする．

• 危害の発生確率– 暴露頻度– 危険事象の発生確率– 回避可能性

2. 静的眼部衝突実験
2. 1 実験目的
本実験では，開瞼・閉瞼に加え，衝突位置，衝突角度の三つ

危害の重篤度，暴露頻度，危険事象の発生確率，回避可能性をの条件を変化させて，重篤度を調査する．開瞼時と閉瞼時の衝すべて見積もることができれば，リスクアセスメントが可能に突の比較は，眼瞼が眼球をエンドエフェクタから守り，重篤度なる．本研究ではさまざまな方向からのエンドエフェクタの衝を軽減しうるかどうかを知るために重要である．また，人間の突に対する重篤度を調査している．また，本研究の想定状況に顔をそむけるなどの回避・軽減動作が，衝突位置や衝突角度を

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眼部に迫る鋭利な機械的危険源を対象とした眼部衝突基礎実験による重篤度調査

3

Table 1 Speciﬁcation of dummy eye
Eyeball · Porcine eyeball· Elliptical ball
· Diameters: 25 mm, 24 mm, 22 mm
Eyelid· Silicon series rubber material· Thickness: 1 mm
· Stab strength: 22.3–31.2 N· Tensile strength: 0–4.9 N/mm2Soft· 1 DOF in the direction of optical axis
tissue· Spring constant: 19.9 N/mm

Fig. 3 Dummy eye without eyelid

Fig. 7 Eye part collision experiments
Fig. 4 Dummy eye with eyelid

Fig. 5 End eﬀector

5°

30°

1

1.8
1.5

°

30°

15° 3
0

15

15° 3
0

°

Cornea°8

EyelidSclera45°(a) Open eyelid(b) Close eyelid

22

45°

Fig. 8 Experimental condition in static collision experiment

Unit [mm]Fig. 6 External dimensions of end eﬀector

されたものと同様である．このエンドエフェクタを上体ヒュー
マノイドロボット（HIRO，川田工業（株）） [10] [11] に装着し変化させ，重篤度に影響を及ぼすことも考えられるため，これて動作させた．

らの条件も考慮する．

2. 3 実験条件

2. 2 実験装置

ロボットとダミー眼は，Fig. 7 に示すように，互いに向き合

被衝突体として，豚の眼球と人工眼瞼，およびこれらを固定うように配置した．ダミー眼は，机上の台の上に万力で固定しし，眼球周囲の軟部組織の弾性を表現する機構からなるダミー

た．本来は，万力で固定せず，人間の体幹や首頭部の回避・軽減

眼を用いた．ダミー眼の外観を Fig. 3 および Fig. 4 に，また，動作を考慮する必要があるが，現時点では詳しく分かっていな

仕様を Table 1 に示す．豚の眼球は，人間の眼球と構造や大きいため，体幹や首頭部が動かない最悪の場合と位置づけて万力さがよく似ており，比較的容易に入手できるため，眼球の衝突による固定をした．ロボットの右腕を直線的に動作させ，エン実験において，しばしば人間の眼球の代わりとして用いられてドエフェクタをダミー眼に衝突させた．エンドエフェクタは，法きた [8]．軟部組織の弾性を表現するため，眼球の後部にばねを線方向の衝突のときに，眼球の表面からおよそ 10 [mm] 内部に2 本並列に設置した．Schutte らの論文 [9] では，軟部組織のヤ
ング率は 300 [Pa] とされており，これに相当するばね定数として 19.9 [N/mm] を仮定した．
衝突体は，ピンセットの形状を持つアルミ（YH75）製のエン
ドエフェクタとした．外観および寸法をそれぞれ Fig. 5，Fig. 6

突き刺さるように動作させた．10 [mm] より大きくすると，ほに示す．形状は，実際に生産現場で部品を把持するために開発出力できる最大の速さで右腕を動作させたときの，眼球表面に日本ロボット学会誌 xx 巻 xx 号

とんどの場合は眼球に穿孔し，硝子体が脱出するなどして重傷になるため，重傷となるか軽傷で済むかといった受傷具合を議論できる 10 [mm] 程度を設定した．衝突時のエンドエフェクタの速さは，およそ 280 [mm/s] であった．これは，ロボットが—3—

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Table 2 Result of static collision experiment to cornea
0◦××Open eyelid
Close eyelid

30◦
△
△

45◦
△
○

Table 3 Result of static collision experiment to sclera
0◦Open eyelid △Close eyelid ○

30◦
○
○

45◦
○
○

(a) Punched eyeball
到達したエンドエフェクタ先端の速さである．想定状況におけ(b) Punched eyelid

Fig. 9 Injured eye

る最も危険な運動条件である場合を調査するために，この速さよって，本実験の条件下では，角膜に衝突する場合のほうが重を設定した．
ロボットの動作条件は一定であるのに対し，ダミー眼につい篤度が高く見積もられ，場合によっては失明の可能性も考えらては，開瞼・閉瞼，衝突位置，衝突角度の三つの条件を設定しれる．逆に，強膜に衝突した場合には，重篤度は低く見積もらた．条件は，開瞼・閉瞼の 2 通り，衝突位置については 2 通り，れるという結果となった．

衝突角度は 3 通りとし，合計 12 通りを設定した．これを Fig. 8

次に，衝突角度の影響について考察する．角膜への法線方向に示す．開瞼時には，エンドエフェクタを眼球に直接衝突させ，の衝突では，はじめに眼球がへこみ，後にエンドエフェクタが閉瞼時には眼球の前に人工眼瞼を設け，その上から衝突させた．

眼球に穿孔する場合が多かったのに対し，法線方向以外の斜め衝突位置は，眼球の角膜と，角膜付近の強膜（sclera）とした．

からの衝突では，眼球がへこむことはあっても，穿孔には至ら

強膜は，眼球中心と角膜を結ぶ直線と同じ水平面で，直線からなかった．法線方向からの角度が大きくなると，エンドエフェ

45◦ の位置とした．角膜と目尻の間の強膜を突くため，この角クタが眼球や眼瞼に対して滑ったり，眼球が回転してエンドエ度を選択した．角膜と強膜は，それぞれ構成する組織が異なる

フェクタを後方にそらしたりするようになった．したがって，エため，衝突時の重篤度も異なると予想した．衝突角度は，眼球

ンドエフェクタが人間の眼部を襲うとき，人間が顔をそむける◦の法線方向，法線方向から 30 ，法線方向から 45 の 3 通りとなどの回避・軽減動作をとり，法線方向の衝突を避けることがした．法線方向から 30◦ ，45◦ の衝突は，人間がエンドエフェク

できれば，重篤度はより低く見積もられる．

◦

タから顔をそむけるなどの回避・軽減動作を行ったときの衝突

さらに，開瞼時の衝突と，閉瞼時の衝突における重篤度の違を想定した一例である．法線方向以外の角度を 2 通り設定したいについて考察する．角膜への法線方向の衝突では，開瞼・閉のは，衝突角度の大きさによる重篤度への影響を確認するため

瞼にかかわらず眼球に穿孔した．法線方向以外の衝突では，開である．

瞼状態では表面に受傷したのに対し，閉瞼状態では眼瞼に受傷したものの，眼球は受傷しないという例が見られた．したがっ2. 4 実験結果
角膜および強膜への衝突実験の結果を，それぞれ Table 2，
Table 3 に示す．ただし，表中の○は，肉眼では眼球に傷を確て，法線方向付近からの衝突を除けば，閉瞼することで重篤度はより低く見積もられる．

認できないことを示す．△は，眼球の表面に傷を受けたことを本実験で得られた結果については，同じ材質，形状のエンド示す．この場合には，視力障害を来す可能性がある．×は，エエフェクタおよび運動特性を持つロボットであれば，同様の議

ンドエフェクタが眼球に穿孔して，硝子体が脱出したことを示論が可能であると考えられる．それ以外の場合については，必す．最悪の場合，失明に至る可能性もある．

ずしもその限りではない．ピンセットは有用なツールの中で最角膜への法線方向からの衝突では，開瞼・閉瞼にかかわらず眼球に穿孔した．開瞼状態で衝突し，穿孔した眼球の写真をも鋭利な部類に入るため，これ以外の丸みを帯びたものなどが衝突した場合には，重篤度はより低くなると考えられる．

Fig. 9(a) に示す．角膜にエンドエフェクタによる穿孔が見られた．これに対し，閉瞼状態で衝突し，穿孔した眼瞼を Fig. 9(b)3. 動的眼部衝突実験
3. 1 実験目的に示す．エンドエフェクタの衝突した部分が裂けていることが確認された．また，角膜に法線方向以外から斜めに衝突したと人間が閉瞼するときには，眼球が上転する Bell 現象 [4] が発きには，穿孔には至らなかったものの，閉瞼状態における法線方現するという報告がなされている．瀬尾ら [12] は，サーチコイ

向から 45◦ の衝突を除いて，角膜の表面に擦過創が確認された．

ル法を用いてこの Bell 現象を調査した．人によって，単純に上強膜への衝突では，開瞼状態における法線方向からの衝突で，転するだけでなく，わずかに外転を伴う上外転，内転を伴う上表面に受傷が確認されたものの，それ以外の場合には受傷を確

内転をするなど個人差があるようである．本実験では，簡単の認できなかった．

ため，閉瞼状態での単純な上転を考える．具体的には，閉瞼状

2. 5 考察

態で眼球が上転しているときに，衝突位置，衝突角度を変化さ

まず，衝突位置の差異の影響について考察する．角膜への衝せて，重篤度を調査する．危害を軽減する動作である閉瞼に伴っ突では，眼球に穿孔したり，擦過創を受けたりすることが多かって発現する眼球の上転が，重篤度にどのような影響を及ぼすかたのに対し，強膜への衝突では，受傷状態はより軽度であった．

を知ることが，本実験の目的である．

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眼部に迫る鋭利な機械的危険源を対象とした眼部衝突基礎実験による重篤度調査

5

Table 4 Result of dynamic collision experiment
CorneaUpper part of eyeballLower part of eyeball

0◦
△
△
○

30◦
△
△
—

45◦
○
○
—

Fig. 10 Upward rotation of eyeball driven by motor
Fig. 12 Slender scratch

角膜および眼球上部への衝突では，法線方向から 45◦ の衝突
を除いて，角膜の表面に擦過創が確認された．法線方向から 45◦の衝突では，傷は確認されなかった．また，眼球下部への衝突においても受傷は確認できなかった．

3. 5 考察

Fig. 11 Collision position in dynamic collision experiment

はじめに，衝突角度の違いの影響について考察する．Table 4から分かるように，静的衝突実験の場合と同様，法線方向から

3. 2 実験装置の角度が大きいほうが重篤度がより低く見積もられる．

実験装置については，基本的に静的衝突実験と同様である．異次に，衝突位置の違いの影響について考察する．角膜への衝なるのは眼球が回転する点である．眼球は，ギヤやプーリ，ベ突のうち，法線方向からの衝突において，静的衝突実験では眼ルト等を介して接続されているモータ（RE16，Maxon Motor

球に穿孔したのに対し，本実験では表面に受傷が確認される程ag）で回転させた．

度にとどまった．眼球が上転することによって，衝突位置が角

3. 3 実験条件

膜の中心から外れたために，このような結果になった可能性がロボットの動作条件は，静的衝突実験と同様である．ダミーある．眼球上部への衝突は，眼球が上転することを除けば，静眼には，静的衝突実験とは異なり，人間の眼球運動と同等の動的衝突実験における，閉瞼時の斜めからの強膜への衝突に近い作をさせた．具体的には，眼球の初期角度を正面視となる角度条件である．静的衝突実験では，受傷が確認されなかったのにとし，エンドエフェクタが眼球の表面に到達するタイミングで対し，動的衝突実験では，法線方向および法線方向から 30◦ の眼球が上転を始め，瀬尾ら [12] の計測した Bell 現象を参考に，

衝突で角膜に傷を受けた．また，その傷は，長細いものとなった

200 [ms] で 20◦ 上転するように設定した．モータで回転させた眼球の上転動作パターンを Fig. 10 に示す．
ダミー眼は閉瞼状態とし，衝突位置を 3 通り，衝突角度を 3場合も確認された．その傷の様子を Fig. 12 に示す．眼球が上通り設定した．衝突位置は，眼球が上転する前の初期状態にお変わりはないため，受傷が確認されなかったと考えられる．

転することによって，受傷具合に変化が見られたといえる．眼球下部への衝突では，眼球が上転しても強膜に衝突することにける眼球の角膜と眼球上部および眼球下部の強膜とした．衝突

本実験は，すべて閉瞼状態における衝突実験であった．眼球

位置を Fig. 11 に示す．眼球上部と眼球下部は，それぞれ角膜は，眼瞼に守られており，そのために眼球に穿孔することがな

中心から約 7 [mm] 上部，約 7 [mm] 下部の位置とした．これは，かったと考えられる．このように，閉瞼によってある程度重篤度

眼球が回転することによる衝突位置の変化が受傷具合に影響すが軽減される一方で，閉瞼に伴う眼球運動が重篤度に影響を及る可能性を考えて設定した．例えば，眼球上部への衝突は，眼球ぼすことが分かった．エンドエフェクタの衝突前に閉瞼できてが動かなければ強膜に衝突するのに対し，上転することで角膜も，それに伴って眼球が回転し，衝突した眼瞼の裏に角膜が位にも衝突の影響が及ぶ可能性があると考えた．衝突角度は，静置すると，強膜への衝突の場合より，重篤度は高く見積もられ的衝突実験と同様に，眼球の法線方向，法線方向から 30◦ ，法る．眼部に物体が衝突してくるのに対して閉瞼することは，危線方向から 45◦ の 3 通りとした．

害を軽減する動作の一つであるが，それに伴う眼球運動によっ

3. 4 実験結果ては，必ずしも危害を十分に軽減できない場合があると考えら

実験結果を Table 4 に示す．ただし，表中の○は，肉眼ではれる．したがって，眼部の重篤度調査では，衝突時の角膜の位眼球に傷を確認できないことを示す．△は，眼球の表面に傷を置が重要となる．

受けたことを示す．—は，実験を行わなかったことを示す．

日本ロボット学会誌 xx 巻 xx 号

ただし，ロボットのエンドエフェクタの材質，形状および運—5—200x 年 xx 月

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動特性が異なる場合には，以上と同様の議論が成り立つとは限

岡

本

正

吾

原

進

“Evaluation of diﬀerent projectiles in matched experimental
eye impact simulations,” J. of Biomechanical Engineering,vol.133, no.3, 031002, 2011.
[ 4 ] C. Bell: “On the motions of the eye, in illustration of the usesof the muscles and nerves of the orbit,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol.113, pp.166–186,
1823.
[ 5 ] Safety of Machinery — General Principles for Design — Risk
Assessment and Risk Reduction, ISO 12100:2010, 2010.
[ 6 ] 服部，山田，森，岡本，原：“危害の回避可能性の見積もりを目的とした回避動作特性解明のための心理学実験”，安全工学シンポジウム
2011 講演予稿集，pp.132–135, 2011.
[ 7 ] 砂田，山田，服部，岡本，原：“人間の回避動作特性を考慮した眼部
へのロボット衝突シミュレータ”，第 29 回日本ロボット学会学術講
演会予稿集，1N1-6, 2011.
[ 8 ] W. R. Scott, W. C. Lloyd, J. V. Benedict and R. Meredith:“Ocular injuries due to projectile impacts,” Annual Proc. of
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F. C. T. van der Helm and H. J. Simonsz: “A ﬁnite-element
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vol.46, pp.1724–1731, 2006.
[10] 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構：平成 18 年度〜
平成 20 年度成果報告書「戦略的先端ロボット要素技術開発プロジェ
クト 人間・ロボット協調型セル生産組立システム（次世代産業用ロ
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[12] 瀬尾，池田，雲井：“閉眼時に於ける眼球運動の記録―サーチコイル法による―”，Equilibrium Research, vol.49, no.2, pp.185–191,
1990．

らない．

4. 結

政

言

本研究では，人間とロボットが共存する場面で，機械的危険源である鋭利なエンドエフェクタが眼部を襲う状況を想定し，人間の回避・軽減動作を考慮して設定した衝突条件のもと，基礎的な眼部衝突実験を行った．そして，衝突条件の違いが重篤度にどのような影響を及ぼすかを検討した．静的眼部衝突実験では，開瞼・閉瞼，衝突位置，衝突角度の三つの条件を変化させた．実験の結果，三つの条件はいずれも，受傷時の重篤度に差異をもたらすことが確認された．具体的には，まず，眼瞼が安全防護に寄与することが分かった．また，衝突位置については，
強膜の場合のほうが，角膜の場合よりも重篤度は低く見積もられた．衝突角度については，眼球の法線方向からの角度が大きいほど重篤度が低く見積もられた．これは，どの方向からのエンドエフェクタの接近に対しても，人間が回避できる確率が同じであるとすれば，エンドエフェクタの衝突に対するリスクは，
人間の顔の横方向からの衝突のほうが，正面からの衝突よりも低く見積もられるという興味深い結果である．動的眼部衝突実験では，閉瞼に伴って眼球が上転する Bell 現象を考慮し，衝突
位置，衝突角度の二つの条件を変化させた．実験の結果，眼球運動が，重篤度に影響を及ぼす重要なファクターの一つである
ことが分かった．回避・軽減動作は，これまでの眼部衝突実験
では考慮されてこなかったが，リスク見積もりのためには必要不可欠であると判断される．
今後は，さらに衝突角度のパターンや試行回数を増やして，重篤度ごとに危害の発生確率を統計的に見積もる必要がある．と

伊藤聡一郎（Soichiro Ito）

くに，共存系において，ロボットを人間の前に配置するのがよ2011 年 3 月名古屋大学工学部機械・航空工学科卒
業．同年 4 月同大学大学院工学研究科機械理工学
専攻博士課程前期課程入学．現在に至る．人間・ロボット共存系におけるリスク見積もりに関する研究に従事．
（日本ロボット学会学生会員）

いか，横に配置するのがよいかといった，人間とロボットの安全な位置関係などの議論に資することが期待される．
謝辞 名古屋大学大学院医学系研究科准教授の伊藤逸毅先生には，眼球の受傷状態と視機能の関係等について何度もご助言を頂いた．また，水野技術研究所の水野剛氏には，実験装置の設計製作の段階でご支援を頂いた．さらに，名古屋大学大学院
工学研究科博士課程前期課程学生の砂田宏二氏には，実験の協力を頂いた．ここに感謝の意を表す．本研究は，文部科学省科学研究費補助金基盤研究（A）「人間の危険源回避行動に着目した
正味リスクの評価に関する研究」（21246041）の支援を受けた．

参

考

文

献

山田陽滋（Yoji Yamada）
1983 年 3 月名古屋大学大学院博士前期課程修了．
同年 4 月豊田工業大学助手勤務．1992 年工学博士（東京工業大学）．1993 年豊田工業大学助教授．同
年 Stanford University 客員研究員．2004 年 4 月
から，産業技術総合研究所知能システム研究部門安全知能研究グループ長．さらに，2008 年 4 月から名
古屋大学大学院工学研究科機械理工学専攻教授．これまで，ロボットのセンサ・通信・知的制御に関する研究，および，人間―ロボット共存系の研究に従事．近年は，安全知能が主題．（日本ロボット学会正会員）[ 1 ] S. Haddadin, A. Albu-Schäﬀer, A. D. Luca and G. Hirzinger:“Evaluation of collision detection and reaction for a humanfriendly robot on biological tissues,” Proc. of the Sixth IARPIEEE/RAS-EURON Joint Workshop on Technical Challenges
for Dependable Robots in Human Environments, Pasadena,
California, May 2008.
[ 2 ] E. A. Kennedy, J. A. Inzana, C. McNally, S. M. Duma，P. J. Depinet, K. H. Sullenberger, C. R. Morgan and F. T. Brozoski: “Development and validation of a synthetic eye and orbit
for estimating the potential for globe rupture due to speciﬁc
impact conditions,” Stapp Car Crash J., vol.51, pp.381–400,
2007.
[ 3 ] A. A. Weaver, E. A. Kennedy, S. M. Duma and J. D. Stitzel:

JRSJ Vol. xx No. xx—6—

服部貴政（Takamasa Hattori）
2011 年 3 月名古屋大学大学院工学研究科機械理工学専攻博士課程前期課程修了．同年 4 月同専攻博士課程後期課程入学．現在に至る．人間・ロボット
共存系におけるリスク見積もりに関する研究に従事．
（日本ロボット学会学生会員）

xx, 200x

眼部に迫る鋭利な機械的危険源を対象とした眼部衝突基礎実験による重篤度調査

7岡本正吾（Shogo Okamoto）
2010 年東北大学大学院情報科学研究科博士課程後期 3 年の課程修了．同年より名古屋大学大学院工学研究科機械理工学専攻助教，現在に至る．主としてハプティクスに関する研究に従事．博士（情報科学）．
（日本ロボット学会正会員）

原進（Susumu Hara）

1992 年 3 月慶應義塾大学理工学部卒業．96 年 9月慶應義塾大学大学院理工学研究科後期博士課程修了．95 年 4 月より 2000 年 3 月まで日本学術振興会特別研究員．98 年 5 月より 99 年 2 月までカ
リフォルニア大学バークレー校機械工学科訪問研究員．2000 年 4 月より 08 年 9 月まで豊田工業大学，
08 年 10 月より名古屋大学に勤務．現在，同大学院工学研究科機械理工学専攻准教授．主に機械構造物の運動と振動の制御，人間機械系の制御の研究に従事．2004 年度日本機械学会奨励賞（研究），計測自動制御学会中部支部第 38 期中部支部賞・研究賞などを受賞．日本機
械学会，計測自動制御学会，電気学会，精密工学会，IEEE の会員．
博士（工学）．
（日本ロボット学会正会員）

日本ロボット学会誌 xx 巻 xx 号

—7—200x 年 xx 月