第40回 ⽇本ロボット学会学術講演会
オープンフォーラム｢ソフトロボット学の全貌を理解する｣
2022/9/9 @東京⼤学

OF1:ソフトロボット学の全貌を理解する-- 体系的テキストの上梓 --鈴森康⼀
新学術領域「ソフトロボット学」代表
東京⼯業⼤学書籍概要(⼀部変更の可能性あり)

ソフトロボット学⼊⾨－基本構成と柔軟物体の数理－
新学術領域「ソフトロボット学」・ロボット学会[監修]鈴森康⼀・新⼭⿓⾺・中嶋浩平・⾇屋 賢 [共編]オーム社，2022年11⽉出版予定
対象読者︓ ロボティクスの若⼿技術者・実務者、および学⽣，アクチュエータなどの機械デバイスの技術者・研究者
⾼分⼦素材の技術者・研究者(参考)
Science of Soft Robots
Springer,2023年3⽉出版予定著者(⼀部変更あり)
岩本 憲泰 （信州⼤学 繊維学部 機械・ロボット学科 助教）
梅舘 拓也 （信州⼤学 繊維学部 准教授）
川上 勝 （⼭形⼤学 有機材料システムフロンティアセンター准教授）
川節 拓実 （⼤阪⼤学 ⼤学院基礎⼯学研究科 助教）
川村 貞夫 （⽴命館⼤学 理⼯学部ロボティクス学科 教授）
清⽔ 正宏 （⼤阪⼤学 ⼤学院基礎⼯学研究科 准教授）
下ノ村和弘 （⽴命館⼤学 理⼯学部ロボティクス学科 教授）
新⽵ 純 （電気通信⼤ ⼤学院情報理⼯学研究科 助教）
鈴森 康⼀ （東京⼯業⼤学 ⼯学院 教授）
⾼⽊賢太郎 （豊橋技術科学⼤学 機械⼯学系 教授）
⾼嶋 ⼀登 （九州⼯業⼤学 ⼤学院⽣命体⼯学研究科）
多⽥隈建⼆郎（東北⼤学 ⼤学院情報科学研究科 准教授）
⽥中 博⼈ （東京⼯業⼤学 ⼯学院機械系 准教授）
中嶋 浩平 （東京⼤学 ⼤学院情報理⼯学系研究科 准教授）
中⽥ 敏是 （千葉⼤学⼤学院 融合理⼯学府 准教授）
新⼭ ⿓⾺ （東京⼤学 ⼤学院情報理⼯学系研究科 講師）
平井 慎⼀ （⽴命館⼤学 理⼯学部 教授）
前⽥ 真吾 （芝浦⼯業⼤学 ⼯学部 機械機能⼯学科 教授）
⾇屋 賢 （東京⼯業⼤学 ⼯学院機械系 助教）
望⼭ 洋 （筑波⼤学 ⼤学院システム情報系知能機能⼯学域 教授）

戸新学術領域曼、ノフトロボット学--つ

第40回日本ロボット学会学術講演会
オ ー プンフォ ー ラムOF-l「ソフトロボット学の全貌を理解する」参加者各位

本日はオープンフォ ー ラムにご参加いただき有難うございます．
フォ ー ラムでご紹介した書籍

新学術領域「ソフトロボット学」
日本ロボット学会監修， オ ーム社，2022年12 月発刊予定
オ ム社様のご厚意により， 本フォーーを，ラムにご参加の方の中から抽選で3名の方にプレゼントいたします。（発刊後郵送）．
プレゼントご希望の方は， 本日中に(9月9日24:00)， 下記のURL, QRコ ー ドからご応募ください．
応募資格は，本フォーラムに参加された方に限リます．（簡単な感想などを書いていただきます）．

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ゼレブF222。

https://forms.gle/S4q6Npl8ui5eiqEq5

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応募フォ ームURL”ー゜一
抽選は， 厳正に行いますが， 具体的な方法， 結果については， 主 催者にご 任ください．

たくさんのご応募お待ちしております。
新学術領域「ソフトロボット学の創成」
領域代表 鈴森康 一

全体⽬次 (⼀部変更あり)
序ソフトロボットの概念
0.1
0.2
0.3

第1部

"編集担当：鈴森先⽣"
ソフトロボットとは何か
鈴森先⽣
ソフトロボットの歴史
新⼭先⽣
剛体ロボットからのソフトロボット学検討
川村先⽣

柔軟物体の数理と情報処理

第1章 柔軟モデリング
1.1
ソフトロボットの⼒学
1.2
弾性ロッド
1.3
柔軟曲⾯

"編集担当：平井先⽣"
平井先⽣
望⼭先⽣
岩本先⽣

第2章 やわらかい知能"編集担当：中嶋先⽣"
2.1
やわらかい⾝体に制御をアウトソースする 中嶋先⽣
2.2
脳‐⾝体‐環境系に対する⼒学系的アプローチ
2.3
やわらかい⾝体の情報処理能⼒

全体⽬次 (⼀部変更の可能性あり)
第2部

やわらかい機能性材料とデバイス

第3章 ソフトアクチュエータ"編集担当：⾇屋先⽣"
3.1
ソフトアクチュエータ概論
⾼⽊先⽣，前⽥先⽣，新⽵先⽣
3.2
空圧ソフトアクチュエータ
鈴森先⽣
3.3
イオン導電性⾼分⼦アクチュエータ⾼⽊先⽣
3.4
誘電エラストマアクチュエータ
新⽵先⽣
3.5
熱応答性材料
⾇屋先⽣
3.6
筋細胞アクチュエータ
清⽔先⽣
第4章 やわらかいセンサ
4.1
はじめに
4.2
抵抗センサ
4.3
静電容量センサ
4.4
電場応答性センサ
4.5
磁気センサ
4.6
光学センサ

"編集担当：新⽵先⽣"
新⽵先⽣，平井先⽣
新⽵先⽣，平井先⽣
新⽵先⽣，平井先⽣
⾼⽊先⽣，⾼嶋先⽣
川節先⽣
下ノ村先⽣

全体⽬次 (⼀部変更の可能性あり)
第3部

ソフトロボットシステムの設計と制御

第5章 設計指針と製作⽅法"編集担当：新⼭先⽣"
5.1
概 論
新⼭先⽣，多⽥隈先⽣
5.2
ソフトメカニズム
多⽥隈先⽣
5.3
⽣物規範メカニズム
新⼭先⽣
5.4
3Dプリンタを⽤いたソフトロボット製作
川上先⽣，平井先⽣
5.5
型整形
多⽥隈先⽣
5.6
シート積層によるフレキシブルヒンジ構造 ⽥中先⽣
第6章 ソフトロボットの基本機能と制御
6.1
概 論
6.2
柔軟ハンド
6.3
連続ロボットアーム
6.4
インフレータブルロボット
6.5
ぜん動移動
6.6
⾶⾏移動
6.7
遊泳移動

多⽥隈先⽣
多⽥隈先⽣，平井先⽣
新⼭先⽣
川村先⽣
梅舘先⽣
中⽥先⽣
⽥中先⽣

ソフトロボットとは何か (鈴森)

0.1
0.1

ソフトロボットとは何か(鈴森)0.1.1
何ができるのか
0.1.2
ソフトロボットの構成
0.1.3
⽣き物を指向するロボット研究での位置付け
0.1.4
ソフトロボットの研究開発のあり⽅
0.1.5
科学技術の中でのソフトロボット学

0.2

ソフトロボットの歴史(新⼭)0.3

剛体ロボットからのソフトロボット学検討(川村)0.1

ソフトロボットとは何か (鈴森)

ソフトロボットとは何かやわらかく⾃由度の⾼い⾝体をもち，その⾝体の特徴を利⽤して環境や対象物に対して適応性をもって作⽤するロボット
未知の環境や変化する環境に柔軟に対応する能⼒

0.1

ソフトロボットとは何か (鈴森)

何ができるのか
形状適応
接触応⼒分散環境と接触しながら⾝体を受動的に変形

⾝体の弾性を利⽤した衝撃エネルギーの吸収やダイナミックな動きの実現

環境との⼲渉により運動パターンを⽣成
物理リザバーコンピューティング

0.1

ソフトロボットとは何か (鈴森)

ソフトロボットの構成
超多⾃由度ロボット
劣駆動系，操作⾃由度<<動作⾃由度
変形する材料や変質しやすい材料

0.1

ソフトロボットとは何か (鈴森)

ソフトロボットの究極の⽬標像は⽣物?

0.1

ソフトロボットとは何か (鈴森)

ソフトロボット学の進め⽅・考え⽅

 さまざまな異分野の学術の融合 ⾝体・動き・知能の境界がなくなりつつある 「発展・パワー」から「持続・しなやかさ」へ いい加減0.2

ソフトロボットの歴史 (新⼭先⽣)

0.1
0.2

0.3

ソフトロボットとは何か(鈴森)
ソフトロボットの歴史(新⼭)0.2.1
ソフトロボティクスの萌芽（1960年〜）
0.2.2
⽣物機械⼯学（1970年〜）
0.2.3
ソフトアクチュエータ（1980年〜）
0.2.4
黎明期（1990年〜）
0.2.5
ソフトロボティクスの誕⽣（2000年〜）
0.2.6
成⻑期（2010年〜）
剛体ロボットからのソフトロボット学検討(川村)0.2

ソフトロボットの歴史 (新⼭先⽣)

0.2.1
ソフトロボティクスの萌芽（1960年〜）
ソフトロボット学の兆しは、ロボット⼯学そのものの黎明期から
Unimate，サイボーグ，⽣体⼯学，⾼分⼦アクチュエータ，軟体機械，
0.2.2
⽣物機械⼯学（1970年〜）
⽣体⼒学および⽣物⼯学，⽣物機械⼯学，索状能動体，⽣物に学ぶ
0.2.3
ソフトアクチュエータ（1980年〜）
産業⽤ロボット普及元年(1980)
ラバチュエータ，⽣物規範アプローチ，柔軟材料の利⽤，マイクロメカニズ
ム，形状記憶合⾦，ポリフッ化ビニリデン，FMA
0.2.4
黎明期（1990年〜）
未来開拓学術研究推進事業「マイクロメカトロニクス・ソフトメカニクス」，
センサ分布⼈⼯⽪膚、ゲルロボット、腱駆動ロボット、能動カテーテル、アメーバ状ロボット、可変粘弾性要素
顔ロボットの研究，⽇本ロボット学会誌でソフトロボティクス特集号1999，
⾼分⼦ゲル

0.2

ソフトロボットの歴史 (新⼭先⽣)

0.2.5
ソフトロボティクスの誕⽣（2000年〜）
Soft robotics(2008)．オクトアーム，イモムシロボ，ひれOCTOPUSプロジェクト(2009〜2013)
スイス‐⽇本交流事業セミナー「ソフトロボティクス：次世代ロボットのための形態機能の探究」
ChemBotsプログラム(2008〜2010年)，ジャミング，ソフトグリッパ．

0.2.6
成⻑期（2010年〜）
Technical Committee on Soft Robotics(IEEE RAS, 2012),
RoboSoft(EU)
ソウル国⽴⼤学ソフトロボット学研究センター(2016)
新学術領域「ソフトロボット学」( 2018‐2022)
学術専⾨誌Soft Robotics(2014)
国際学会IEEE RoboSoft( 2018)

0.3 剛体ロボットからのソフトロボット学検討 (川村先⽣)

0.1
0.2

0.3

ソフトロボットとは何か(鈴森)
ソフトロボットの歴史(新⼭)剛体ロボットからのソフトロボット学検討(川村)
0.3.1
剛体ロボットとの⽐較の意義
0.3.2
剛体ロボットの学術⼩史
0.3.3
剛体ロボットの産業⼩史
0.3.4
剛体ロボットの成功の理由と課題
0.3.5
ソフトロボット学構築のための視点
0.3.6
ソフトロボット学の基盤研究の重要性

0.3 剛体ロボットからのソフトロボット学検討 (川村先⽣)
0.3.1
剛体ロボットとの⽐較の意義
剛体ロボットでは，どのようなモデル化を⾏い，どのような制御法を開発し，どのような成果を得たかの概要．これを踏まえることが重要．

0.3.2
剛体ロボットの学術⼩史
Paul教科書(1981)．剛体リンク系モデルの数式(運動学，動⼒学，⾮線形）．
多くのロボット運動制御の論⽂．

0.3.3
剛体ロボットの産業⼩史
Devol特許(1954)(教⽰再⽣⽅式)
Engelberger(ユニメーション社)
1960年代⽇本の⾼度経済成⻑，ロボット⼤国へ．
⾼剛性機構，⾼分解能内界センサ

0.3 剛体ロボットからのソフトロボット学検討 (川村先⽣)
0.3.4剛体ロボットの成功の理由と課題
学術：モデリング，２F問題(friction, flexibility)．バックドライバビリティ
ロボットダイナミクスの特徴を制御に巧みに利⽤(慣性⾏列，コリオリ⼒・遠⼼⼒，ダイナミクス）
産業：モータ/減速機の⼩型軽量化と計算機の発展．
環境と機械的に接触するために多くの計算や準備.
確定環境に対して⾃律型ロボットとして成功．幾何情報誤差に対しては問題
0.3.5
ソフトロボット学構築のための視点(1)「柔軟体」の定義．
(2) 柔軟体のモデリング(データ駆動モデル，環境の境界条件)(3) 剛柔可変性(4)システムインテグレーションとしての解決法
0.3.6
ソフトロボット学の基盤研究の重要性
学術に基本原理の解明を求め，その結果がまた産業に⽣かされる循環⽣物学，⾝体運動科学などに活⽤機能の本質を解明とその分かり易い表現