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東アジア周縁部の土着の聖なる空間に関する研究

研究目的としては、日本各地の地域社会で伝統的に尊重されてきた民俗信仰に関わる聖なる空間として、北海道アイヌの宗教儀礼場等、本州等の鎮守の杜、沖縄のウタキ(御嶽)等をとりあげ、その空間の形態や構成要素の現況、歴史的な変遷過程や今後の変化、保存管理の状況等について、現地調査等をおこない、歴史的・建築的・民俗的・緑地保全的・都市計画的観点等から比較研究を行い、あわせて東アジア周縁部の韓国・台湾・フィリピン等の類似の土着の聖なる空間と比較することを掲げた。調査の結果、アイヌについては地域社会での伝統的祭祀伝承を調査したが、他者による調査自体が困難な状況と判断され、また遺跡もアイヌの自然に近い生活様式から詳細把握は困難なことが判明した。本州等の鎮守の森などについては、神社境内地が宗教法人として一定保護されており、研究や保存活動等も相当存在していて、今回の調査では重きを置く必要がないと判断された。これに対し、沖縄の御嶽については、都市化の進展や地域社会の変化が大きい地域では伝統的な年中祭祀が減少して管理が悪化する状況が目立ち、一方で沖縄本島では近年急増する各種公共事業の用地として急速に開発され変容しつつあることが判明した。そこで本研究では沖縄を中心として、特に保存状況のよい竹富島、都市化の進む北中城村、都市内の那覇市壷屋地区等をとりあげ、また海外事例も調査し、上記のような多様な観点からの総合的な把握と比較に努めた。沖縄は古代ヤマト政権支配下になかったために仏教の影響による神仏混淆等の現象が無く、御嶽は文字資料がほとんど無い各集落での歴史や文化を祭礼行事等の無形遺産の形で地域社会共通の記憶として継承する場所として、重要な価値のあることが判明した。これは東アジア各地のアニミズムの聖なる空間とも共通し、今後は有形無形の複合的文化遺産しての保護が必要と考えられる。本年度は当初計画にもとづき,1)社寺建築等の文献資料調査,2)本州畿内での神社や沖縄本島離島での御嶽等の現地調査,3)御嶽の実測調査等を行い,次の結果を得た。1本州地域と沖縄地域での土着の聖なる空間である神社や御嶽等では,その構成要素や地域社会での意味に大きな相違がある。すなわち,本州畿内では古代大和政権が大陸から仏教を受容し華やかな寺院が建立された結果,それまで自然の山や森自体に神をみてきた神社においても本殿等の建築が建てられようになる。神仏習合の進展に伴い神社での建築はしだいに発展し,中世に畿内惣村では華やかな装飾が神社建築意匠の中心となる。神社は現代では宗教法人となり,その社殿は文化遺産としての保護を受けるに至っている。2一方,大和政権の支配の及ばなかった沖縄では,古くからの森や岩などの自然そのものに様々な神を見出し,女性シャーマンが神に仕える信仰が守られつづけ,最近まで御嶽などの聖なる場を中心に,地域社会や各家によって大切に護持されてきた。御嶽では建築は発達しないが常に清らかに清掃され,豊穣等の祈りや芸能を捧げる場として機能してきた。文字を持たない沖縄の土着文化では,渡来し集落移転するなどの重要な地域の歴史や記憶を祭礼行事を通じて地域社会で共有する機能を,これら聖なる空間が保証していた。なお,儒教の強い韓国でも一部地域社会で土着アニミズム信仰を維持している模様である。3しかし,沖縄本島地域では戦争で地形が変化し集落が移転消滅したところも多く,基地経済等による都市化もあって地域社会衰退の傾向がすすみ,多くの御嶽が存続の危機に瀕している。

伝統行事が衰退し,御嶽の清掃等の管理ができなくなっているところも多く,急増した公共事業費補助により森を伐採してコンクリートで固める公園等の公共事業も各所で急速に進行している。文化財としての評価や都市計画での尊重が今後の課題である。13年度は,前年度以来の東アジア周縁部地域のなかでの土着の聖なる空間の比較研究をめざして,1)日本の社寺建築等の文献資料等調査,2)沖縄本島離島の御嶽等の現地調査と文献資料調査,3)北海道アイヌの史跡や民俗芸能,及び台湾での漢民族や少数民族の,現地調査と文献調査,また韓国の文献調査等を行い,新たに次の結果を得た。1沖縄地域での土着の聖なる空間である御嶽は,南端に当たる竹富島で最も本来の意味を継承しており,とくに祭礼行事の伝承を通じて地域社会の中で大きな意義を持ち続けている。この島は全体が周囲の珊瑚礁も含めて歴史的環境保全地区として保護されており,そこに散在する御嶽は,島全体の歴史や政治等に関わるもの,氏族集団ごとの歴史に関わるもの,そしてその付属的なより遠い過去につながるもの,の3種類の秩序をもつ。これらを維持する女性シャーマン(神司)は,氏族単位で定員6名が全て選出され,年間を通じて多くの宗教的伝統行事を運営している。その最大の行事は,重要無形民俗文化財(芸能)指定の種子取祭で,その場所となる世持御嶽は集落内の最も高い位置にある。本年度は,これら宗教行事の記録を作成し,御嶽の今後のための保全整備計画も検討した。2一方,沖縄でも,本島地域での農村集落では御嶽を支える地域社会の変貌が次第に大きく成りつつあり,神司の選出もできず,公園事業で様々な御嶽空間の再利用が進みつつある現状が判明した。しかし,那覇などの中心市街地でもなお,壷屋地区のように伝統的地域社会が継承されていれば,御嶽は魅力的空間を現代都市に提供しうることが判明した。3北海道アイヌ,台湾,韓国については,なお全体像が把握し切れていない状況であるが,祖霊への信仰を軸に,中国大陸漢民族とは異なるアニミズムの聖なる空間が現存すること,その保護について近年関心が高まってきていることが判明した。平成14年度(実施分)14年度は,東アジア周縁部地域での土着の聖なる空間の比較研究をめざして,1)日本の鎮守の森等の文献資料等調査,2)沖縄本島離島の御嶽等の現地調査と文献資料調査,3)台湾での漢民族や少数民族の現地調査と文献調査等を行い,新たに次の結果を得た。1昨年度,御嶽という土着の聖なる空間が地域社会との関連で全体的によい保存状況を示すことが判明した竹富島について,とくに夏の豊年祭の祭礼行事の伝承を通じて全体の御嶽がどう関連して機能するか,記録作成を行った。また,集落全体や各氏族の長の屋敷での関連行事の進行状況も記録し,島全体が御嶽と関連していることを把握できた。ここでの地域社会は,自治的な公民館組織を中心にして御嶽が関連する多くの年間行事を実施しており,伝統的な祭政一致の運営がなされている。しかし,一方では昨年度調査した重要無形民俗文化財(芸能)指定の種子取祭の舞台を,世持御嶽の正面に鉄筋コンクリートで巨大な常設建物として建設することが,この公民館組織で決定されかけ,われわれの調査結果と計画案を示して,本来の仮設建築として毎年の伝統行事に組み込み直す方向に変更して貰うことができた。この建設には農林省所管の公園施設整備公共事業補助金が関係しており,御嶽の聖なる空間も常に変化や破壊の危機に直面していることが判明した。2台湾の現地調査では,漢民族系の廟や寺院,原住民系の集落や祭礼行事などの記録調査を行った。
鼻腔NK/T細胞リンパ腫発生要因の疫学的解析

研究目的これまでの研究から本疾患の発生にはEBウィルスが関与すること、又、生活・環境要因も重要であることが示唆される。これに加えて、大量の農薬使用者の父子に本疾患の発生がみられたことから、農薬を含む生活・環境要因と鼻腔NK/T細胞リンパ腫との因果関係を明らかにすることを目的とする。研究実績(1)「日常生活習慣・環境と健康に関するアンケート」を本邦および韓国の鼻腔NK/T細胞リンパ腫患者症例および慢性副鼻炎などの非腫瘍性耳鼻科疾患(対照)患者に施行した。これまでに約70症例と約200対象のアンケートを完了した。目標の100症例に徐々に近付きつつある。尚昨年末より調査地域を中国東北部に拡大し、本年夏よりインドネシアでの調査も開始すべく準備中である。(2)中国東北部の鼻腔NK/T細胞リンパ腫の遺伝子(p53,k-ras,c-kit,β-カテニン)変異解析をパラフィン包理材料を用いて行った。PCR-SSCP法、直接シークエンス法を行い変異の確認を行った。症例の診断時の年齢は中間値で40才と本邦例に比べて10才以上若年の発症であった。P53変異は40%の症例に認められたが、これは本邦例(約60%)より低かった。中国東北地区の鼻腔NK/T細胞リンパ腫の特性は韓国のものに近く、本邦例とは異なることが判明した。今後の展望鼻腔NK/T細胞リンパ腫は発症年齢、遺伝子変異の頻度に地域差がみられることが判明した。このため、この点の調査をインドネシア、ペルーに拡大することとした。現在、両国の症例について検討中である。又、農薬との関連について疫学調査は現在、約70症例について終了しており、目標の100例に近付きつつある。研究代表者の青笹は昨年秋より中国医科大学の客員教授をつとめていることから、一層進行することが大いに期待できる状況にある。又、インドネシア大学より2名の研究者が研究打合せのために5月、8月に大阪大学を訪問の予定である。又、中国医科大学のJia教授が6月に大阪大学を訪問予定である。
メディア・スタディーズの視点による、モダニズム諸芸術雑誌のダイナミズムの研究

主研究テクストとなる『Poetry』誌、『The Little Review』誌両誌の作品と記事内容を再チェックした。さらに、両誌に参加した投稿者たち(具体的にはHulme, Ford Madox Ford)の作品、伝記、書簡集などを新たに精査した。これに並行して『Poetry Review』誌の同時期の刊行号から、現在の文学史から忘却されたマイナー芸術家たちの、当時における役割を掘り起こす作業も進めており、Allen Upwardの再評価を進めている。国外調査として、英国のBritish Library蔵書によって、日本国内で欠本となっている『The New Age』誌の追加調査を行ない、同時にヨーク大学でBerthoud名誉教授と意見交換をした。特にHulmeとFordに関する調査結果により、パウンドの詩観のみならず、メディア観の形成における影響関係(反発も含め)が顕著であることが再確認され、これを当時における「古典主義ディスコースの流通」という視点から、論文:「初期モダニズムの中の『古典主義』...Pound、HulmeとFordの詩的探求...」として青山学院総合研究所人文科学研究センターより発表することが決まっている(2004年3月31日発行)。
多層化粒子観察による細胞力場計測

本研究では,1.二次元平面に配置された細胞の平面内3次元力場計測,2.細胞外周の3次元力場計測,に関して検証・実験を行った.具体的には,a)多層化2次元平面内粒子移動情報を用いた3次元空間力場の導出方法の考案,b)数十nN程度の微小な力を十分な精度をもって計測可能であるかの確認,c)サブμmオーダーでの粒子配置方法の考案,d)実計測システム及び性能評価,である.本研究では1.二次元平面に配置された細胞の平面内3次元力場計測,2.細胞外周の3次元力場計測,に関して検証・実験を行う.これらの実現には1.2.それぞれに対し,下記の課題に取り組む必要がある.a)多層化2次元平面内粒子移動情報を用いた3次元空間力場の導出方法の考案,b)数十nN程度の微小な力を十分な精度を持って計測可能であるかの検討,c)サブμmのオーダーでのマーカー・粒子配置方法の検討,d)実計測システム及び性能評価環境の構築,である.本年度は,a)についてはPIV(粒子イメージ流速計測法)で用いられている手法の適用可能性について検討した.b)についてはシミュレーションを通し,精度評価を行った.c)についてはMEMS加工によって粒子配置可能な装置を作成し,PDMS(ポリジメチルシロキサン)やゼラチンゲル内に直径10マイクロメートル程度の粒子が配置されたものの作成に成功した.d)については,細胞培養しながら力計測が行えるように,顕微鏡と一定時間間隔で静止画を撮影する系を構築した.本研究では,1.二次元平面に配置された細胞の平面内3次元力場計測,2.細胞外周の3次元力場計測,に関して検証・実験を行った.これらの実現には前述課題それぞれに対し,以下について取り組む必要がある.a)多層化2次元平面内粒子移動情報を用いた3次元空間力場の導出方法の考案,b)数十nN程度の微小な力を十分な制度をもって計測可能であるかを検討,c)サブマイクロメートルオーダーでの粒子配置方法の検討,d)実計測システム及び性能評価環境の構築,である.a)及びb)に関しては,昨年度終了時点で概ね解決しており,本年度には,c)及びd)に関して研究を遂行した.具体的にはc)昨年度から作成していたMEMS加工を利用した粒子配置装置の改良,d)多層配置した粒子の顕微鏡画像奥行き位置の同定が可能であることの検証を行った.本研究では,1.二次元平面に配置された細胞の平面内3次元力場計測,2.細胞外周の3次元力場計測,に関して検証・実験を行った.具体的には,a)多層化2次元平面内粒子移動情報を用いた3次元空間力場の導出方法の考案,b)数十nN程度の微小な力を十分な精度をもって計測可能であるかの確認,c)サブμmオーダーでの粒子配置方法の考案,d)実計測システム及び性能評価,である.2次元平面に配置された細胞の平面内3次元力場計測に関する実計測システムの構築という研究目的に対し,MEMS加工されたデバイスを利用して力センシングを行う足場の作成を行ったと共に,実際に足場上で細胞を培養し粒子の変位を画像情報から抽出し力を計算した.以上のように,26年度では研究の目的に対し,計画通り進行している.計測工学細胞外周の3次元力場計測に関し,26年度の検討結果を受け,性能試算及び実機による評価を進める.また,2次元平面に配置された細胞の平面内3次元力場計測についても現在1層のみで構成されている計測系の多層化を行い,より正確な力センシングを目指す.粒子配置精度についてもより正確に配置するため,デバイスの改良を進める.多層化された粒子層を切り分けて観察するため,顕微鏡に装着するレンズ焦点距離を変化させるピエゾスキャナを購入する計画であったが,1層での計測系の構築を優先し手法の有効性の検証を行い,ピエゾスキャナに必要な性能の見積りを延期したため.26年度に行った手法の有効性検討の結果を受け,研究に必要なピエゾスキャナの性能見積りを行い.該当する装置を購入する.
１８世紀フランスの描写詩における自然描写の生成―博物学的著作の受容とその変奏

18世紀後半のフランスで発達した描写詩は、自然の事物のさまざまな姿と自然の中に生きる人間の多様な情緒的経験を歌うものである。本研究は、描写詩における自然描写の変容に博物学的著作がどのように影響を与えているか明らかにした。さらに、描写詩、とりわけサン=ランベールの人間論とルソーやディドロの著作、さらには『百科全書』との関連性についても検討した。そして、長い間等閑視されてきた描写詩というジャンルを再評価する必要性を強調した。平成26年度はまず、数年来取り組んできたサン=ランベール『四季』批評校訂版出版を刊行した。この批評校訂版が刊行されたことをうけ、平成27年7月に、オランダのロッテルダムで開催される国際18世紀学会にてサン=ランベールについてのセッションを行うことが決定した。なお、このセッションでは本研究課題研究代表者がチェアパーソンを務め、フランス、スウェーデンのサン=ランベールの研究者とともに研究成果を報告する予定である。さらに、サン=ランベール『四季』改訂版における修正作業の意味について、この作品に展開される「不安」、「倦怠」、「苦痛」の概念に注目しながら検討し、その成果を慶應義塾大学の紀要に投稿した。今年度(平成26年度)は、描写詩についての研究成果を発表するにとどまらず、「感受性の<不>道徳性と教育ーイギリス文学におけるジェンダー編成の諸相」研究会にて、ルソーにおける感受性と快楽の問題に関する研究報告を行った。その結果、18世紀英文学の専門家の方々と研究分野の垣根を越えて感受性について活発な議論が出来たのは貴重な経験であった。夏期休暇中には3週間弱、年度末の春季休暇中には2週間弱フランスに滞在し、フランス国立図書館にて、描写詩(サン=ランベール、ドリール、ルーシェ)に織り込まれた自然描写に見られる博物学的著作の影響について資料調査を行った。加えて、国際18世紀学会での研究発表に向けて、サン=ランベールの奢侈論に関する文献収集も行った。その成果は、平成27年度中に国内外の学術誌への論文投稿の形で発表したい。また、フランス滞在中はシルヴァン・ムナンパリ第4大学名誉教授をはじめ、パリ第4大学に所属する17, 18世紀フランス文学の専門家と、アンシャン・レジーム期の韻文に関する研究の現状について意見交換を行うとともに、国際18世紀学会でのセッションの打ち合わせをした。平成27年度の業績としてまず第一に挙げられるのは、7月25日から31日までオランダ、ロッテルダムのエラスムス大学で開催された第14回国際18世紀学会において、パリ第4大学名誉教授シルヴァン・ムナン氏とともに、「サン=ランベール:農村経済から植民地交易へ」と題したセッションをオーガナイズしたことが挙げられる。このセッションでは、フランスとスウェーデンの若手研究者、そしてムナン氏と本研究課題研究代表者が経済思想、詩学、受容などさまざまな観点からサン=ランベールの『四季』に関する研究成果を報告し、これまであまり光の当てられなかったこの詩人の功績を再評価する重要性を強調した。本研究課題研究代表者は、「サン=ランベールの経済思想:項目「奢侈」から『四季』へ」と題する報告(仏語)を行い、描写誌『四季』と『百科全書』に展開される奢侈論との関係性について論じた。国際18世紀学会でサン=ランベールのセッションが設けられたのは初めてのことであり、聴衆の反応もよく、セッション後は、18世紀のフランス詩を専門とするフランス、ベルギー、スイスの研究者と活発な議論を行うことができた。なお、国際学会での報告内容については、日本語に訳したものを学内紀要『慶應義塾大学日吉紀要フランス語フランス文学』に投稿、既に掲載されている。また、フランス科学アカデミー『百科全書』電子批評版サイトENCCRE編集委員会のパリ第10大学名誉教授マリ・レカ=ツィオミス氏から依頼を受け、同サイトにサン=ランベールに関する解説文を執筆した(平成27年6月15日より公開)。ここから本研究課題研究代表者のサン=ランベールに関する研究成果が、フランス本国の研究者に認められていることが確認できる。夏季休暇中には、主にフランス国立図書館で描写詩と博物学に関する資料調査も行った。その成果は今後、学術論文として発表していきたい。平成27年度は、国際的に研究成果を発信すると同時に、フランスやスイスの研究者と研究の現状について綿密に議論する機会が得られた。この点において、当初の計画以上に研究が進展していると言える。まず、国際18世紀学会でフランスやスウェーデンの研究者とサン=ランベールに関するセッションを企画し、国際的にサン=ランベール研究の重要性を発信できた。この国際18世紀学会での成果報告は当初、研究計画には入っていなかった業績である。しかも、セッション終了後は、スイスのバーゼル大学に置かれたジャック・ドリール(サン=ランベールと同じく描写詩を手がけた代表的詩人)の全集批評校訂版制作チームのメンバーから、非常に好意的な評価をもらうと同時に、サン=ランベールとドリールの関連性について、質問を受けた。近い将来、同大学で研究報告を行って欲しいとの依頼も受けている。ここから、国際18世紀学会のセッションが18世紀フランス詩の専門家にインパクトを与えるものであったと確認できる。次に、『百科全書』電子批評版サイトENCCREにサン=ランベールに関する解説文を執筆したことによって、同サイト編集委員会のメンバーおよびサイトの閲覧者に、本研究課題研究代表者の研究成果を知らしめると同時に、新たな研究ネットワークを構築することに成功した。

編集委員会のメンバーからは、これから『百科全書』の博物学関連の項目とサン=ランベールの作品における自然描写について考察を深める際、貴重な助言を受けられると考えられる。さらにこの作業を通して、本研究課題研究代表者は、サン=ランベールを『四季』の作者としてだけでなく、『百科全書』の項目執筆者というより広い視野から捉えなおす必要性を再認識できたので、今後はこのような観点からの研究成果も一層積極的に発信していきたい。研究代表者は、平成28年3月より1年間、パリ=ソルボンヌ(パリ第4)大学訪問研究員として、パリに滞在した。その結果、補助事業期間最終年度である平成28年度は、フランスおよびフランス語圏の研究者と積極的に学術交流するとともに、国際学会での研究成果発表を複数回にわたり行うことができた。まず、11月4日にパリ第3大学で行われた国際研究集会「ルソーとマイナーテクスト」において、ルソーが詩人ルーシェに与えた影響について研究報告し、これまで「マイナー」とされてきた描写詩を読み解くことが、同時代におけるルソー受容の問題について新たな視点から捉え直すことにつながると明らかにした。次に所属先のパリ第4大学では、11月23日にジャン=ジャック・ルソーとサン=ランベールの美学、道徳論、人間論の違いを浮き彫りにする発表を行った。さらに12月8日にはスイスのバーゼル大学に拠点を置く共同研究班「ドリール再構築」の国際研究集会にて口頭発表し、研究代表者が2014年に出版したサン=ランベールの『四季』批評校訂版の紹介と、この詩人の人間論に関する解説を行った。同研究班は、現在ジャック・ドリールの批評校訂版作成作業を進めているため、底本の選定や注釈のつけ方などについて意義深い意見交換を展開できた。また、フランス滞在期間を通して、フランス国立アカデミーの協力を得て進められている『百科全書』電子批評校訂版制作プロジェクトに参加し、サン=ランベールの『四季』について研究代表者が進めてきた成果を、『百科全書』研究に還元する可能性を見出した。その成果の一部はまず、勤務先の刊行する紀要に学術論文の形で公開した。さらにその内容を発展させた上で、平成29年2月24日、パリ第6大学にて開催された国際研究集会にて研究報告を行った。なお、帰国後東京にて『百科全書』電子批評校訂版制作チームの活動内容を紹介する発表も行った。18世紀後半のフランスで発達した描写詩は、自然の事物のさまざまな姿と自然の中に生きる人間の多様な情緒的経験を歌うものである。本研究は、描写詩における自然描写の変容に博物学的著作がどのように影響を与えているか明らかにした。さらに、描写詩、とりわけサン=ランベールの人間論とルソーやディドロの著作、さらには『百科全書』との関連性についても検討した。そして、長い間等閑視されてきた描写詩というジャンルを再評価する必要性を強調した。平成26年度はまず、描写詩の代表作であるサン=ランベール『四季』について、特に詩人とディドロやルソーをはじめとする当時の思想家に注目しながら批評校訂版を作成し、出版した。
超低速ミュオン顕微鏡

本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始する為、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)理研班が構築する100μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組合わせる。これにより、0.2 eVの超低速ミュオンを従来の10,000倍以上、毎秒10(6)個発生させることを最終目標にしている。現段階では、レーザーシステムの増幅結晶の開発上の課題が残っており、ライマンαレーザー光の強度が1-数μJ/パルス/cm2にとどまっており、毎秒数百個の収率に留まっている。現在、その条件下で、ナノmμSR法のコミッショニングを進めている。本研究は、光科学と加速器科学の究極的な融合により、「超低速ミュオン顕微法」を確立させ、物質科学を飛躍的に発展させる事を目的としている。実空間における微視的スピン相関を広い時間スケールで観測することは、物質や生命のダイナミクスを知る上で欠かすことができないものである。超低速ミュオン顕微鏡は、表面から内部に至る任意の深さにおいて、これまでにない高い空間分解能でスピン時空相関を観測する事ができる。本班は、この基幹装置の整備を行うことで、本領域の基盤を構築するとともに、微小化したビームにより物質科学の新たな展開を図る。基幹技術である超低速ミュオン発生に関しては、平成11年よりこれまで6件の科学研究費補助金の交付を受け、パルス状ミュオンビームとライマンαコヒーレント光(ライマンαレーザー光)を組み合わせるという斬新な方法によって、その生成手法を確立してきた。新学術領域研究「超低速ミュオン顕微鏡計画」A01班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100 μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。これにより、0.2 eVの超低速ミュオンを従来の10000倍以上、毎秒106個発生させることができる。さらに、3)超低速ミュオンの再加速により最小で1 μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となさしめることをミッションとしている。本年度は、1)の熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作をおこない、設置がほぼ終了するところまできた。本研究領域は、光科学と加速器科学の究極的な融合により、「超低速ミュオン顕微法」を確立させ、物質科学を飛躍的に発展させることを目的としている。実空間におけるスピン相関を広い時間スケールで微視的に観測することは、物質や生命のダイナミクスを知る上で欠かすことができない。超低速ミュオン顕微鏡は、表面から物質内部に至る任意の深さにおいて、これまでにない高い分解能で「スピン時空相関」を観測することができる。本班は、この基幹装置の開発・整備を行うことで、本領域の基盤を構築するとともに、マイクロ化したミュオンビームを生成することにより、物質科学の新たな展開を図ることを目標としている。本研究では、主として「ミュオンスピン回転緩和(μSR)法」と呼ばれる実験手法を用いる。μSR法は素粒子ミュオンを用いた超高感度の局所内部磁場の観測手法である。加速器で生成された100%スピン偏極したミュオンをプローブとして試料に打ち込むため、あらゆる物質に適用可能であり、磁性研究をはじめとして極めて広い分野で用いられている。他の実験手法では観測困難なMHz領域の内部磁場の揺らぎの観測に威力を発揮し、広い時間窓で、実空間におけるスピンの動的・静的な状態を知ることができる本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100 μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。これにより、0.2 eVの超低速ミュオンを従来の10000倍以上、毎秒10(6)個発生させることができる。さらに、3)超低速ミュオンの再加速により最小で10μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となる。

他の実験手法では観測困難なMHz領域の内部磁場の揺らぎの観測に威力を発揮し、広い時間窓で、実空間におけるスピンの動的・静的な状態を知ることができる本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100 μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。これにより、0.2 eVの超低速ミュオンを従来の10000倍以上、毎秒10(6)個発生させることができる。さらに、3)超低速ミュオンの再加速により最小で10μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となる。本研究領域は、光科学と加速器科学の究極的な融合により、「超低速ミュオン顕微法」を確立させ、物質科学を飛躍的に発展させることを目的としている。実空間におけるスピン相関を広い時間スケールで微視的に観測することは、物質や生命のダイナミクスを知る上で欠かすことができない。超低速ミュオン顕微鏡は、表面から物質内部に至る任意の深さにおいて、これまでにない高い分解能で「スピン時空相関」を観測することができる。本班は、この基幹装置の開発・整備を行うことで、本領域の基盤を構築するとともに、マイクロ化したミュオンビームを生成することにより、物質科学の新たな展開を図ることを目標としている。本研究では、主として「ミュオンスピン回転緩和(μSR)法」と呼ばれる実験手法を用いる。μSR法は素粒子ミュオンを用いた超高感度の局所内部磁場の観測手法である。加速器で生成された100%スピン偏極したミュオンをプローブとして試料に打ち込むため、あらゆる物質に適用可能であり、磁性研究をはじめとして極めて広い分野で用いられている。他の実験手法では観測困難なMHz領域の内部磁場の揺らぎの観測に威力を発揮し、広い時間窓で、実空間におけるスピンの動的・静的な状態を知ることができる本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。さらに、3)超低速ミュオンの再加速により最小で10 μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となる。Mu発生チェンバー、タングステン加熱ヒーター、輸送用高圧電源、偏向電磁石電源がすべてくみ上げられ、タングステン箔の不純物であるリシウム6、リシウム7を用いてのオプティックスの最適化も順調に進んでいた。しかしながら、2015年1月初旬のJ-PARCミュオン施設の火事、並びに4月の中性子源のトラブルの為に、2015年10月まで、MLFのビーム実験を中止せざるを得なかった。更に、悪いことに、ビーム復旧後、再度、中性子源のトラブルでJ-PARCのビームが止まってしまった。なんとか復旧できたのが2016年2月末であった。幸いなことに、2016年2月末に、定格の20%の200kWという低出力の運転ではあったが、J-PARC MLFビーム復旧後、直ぐに熱Muをパルスレーザーによって共鳴イオン化し、超低速ミュオンを発生させる事に成功することができた。
タイの教師間協働の実証的検証と協働実践を促進するネットワーク構築に関する基礎研究

本研究は、タイの日本語教育現場におけるタイ人日本語教師と日本人日本語教師間の協働の研究である。両教師は、お互いの専門性や仕事観・指導観をすりよせながら、ある時にはうまくコミュニケーションをとりよい協働を行うが、ある時にはコミュニケーション上のギャップや摩擦を起こして協働に失敗してしまう。どんな時に協働がうまくいき、どんな時に協働がうまくいかないのかを検証して、理想的な教師間協働を実現するべく、検証の成果を現場に還元したり、協働の授業を検証するためのツールを開発したりすることが必要である。本研究では協働の経験がある教師らにインタビューを行い、そのデータを質的に分析して協働の実態を明らかにした。本研究課題は、タイの日本語教育の教師間協働を支援するためのネットワークの構築とその活用を支える協働授業の推進、協働授業の検証を行う研究である。具体的な内容は、1日本人教師がタイ人教師とどのような協働を経験するのかがわかる仮説モデルを精緻化すること、2仮説モデルを利活用して、協働の普及をはかること、3新たに開発する評価シートで協働授業を検証し、改善すること、4協働の検証や改善の中から、協働の有無や広がりを表す協働促進マップを作成すること、5協働の課題や授業計画、協働に役立つ工夫・技術集(Teaching Tips)をデータ化することなどである。これらの協働実践の拠点と成果物をつなげ、教師間協働支援のネットワークがタイにできれば、タイの日本語教育現場に教師間協働からデザインされる新しい教育方法にも波及効果が期待できる。この研究の初年度にあたる平成26年度の研究の実績としては、1.研究体制の組織作りと2.協働の研究のための全体的な打ち合せ、3.仮説モデルの精緻化作業、4.評価シートの開発作業の4つである。1.については研究分担者1名と研究協力者3名を組織化し、今後綿密な計画を練り実行に移す。2.については、メーリングリストやその他のツールを多用し準備段階に入っている。3.については、これまで蓄積してきた仮説モデルを見直し、その精緻化を進めている。4.については、評価シートの開発のための先行研究を収集している段階で、まだ開発までは至っていない。今後は、国際交流基金の日本語パートナーズの現場やタイの様々な教育機関を対象にして、協働の実践の状況把握、授業記録、協働実践の検証と改善を進めていく予定である。本研究課題は、タイの日本語教育の教師間協働を支援するためのネットワーク構築とその活用を支える協働授業の推進、協働授業の検証を行う研究である。この研究の初年度にあたる平成26年度の研究実績は、1.研究体制の組織作り、2.協働の研究のための全体的な打ち合せ、3.仮説モデルの精緻化の作業、4.評価シートの開発作業の4つであった。続いて、研究の中間期にあたる平成27年度の研究実績は、初年度の全体的な研究の体制作りをふまえて、タイの日本語教育機関に調査を依頼し、協働の経験を持つ日本人教師やタイ人教師らに協働に関するインタビュー調査を実施したことである。この研究調査の結果からわかったことは、1「教師間協働」の概念の多様性と再定義の必要性、2理想的な協働を実践する教師のアイデンティティやビリーフ、3協働を促進する現場の工夫などが明らかになった。この他、検証のための協働ルーブリックや評価シートなどの開発に関しても、協働現場の様々なニーズに対応するべく、開発を継続しており、その一部は成果発表の際に公開した。初年度の研究組織をふまえて、今年度は調査の実際に進んだが、予定通り、研究代表者の研究調査によってタイの専門学校、高等学校で協働を実践しているに日本人教師やタイ人教師にインタビュー調査をすることができた。また、研究分担者の研究調査によっても、同じようにタイの複数の教育機関でインタビュー調査を実施することができた。検証のための評価シートや協働ルーブリックについても開発中であるが、引き続き各教育機関の協働を実践している教師らに開発中の資料を見てもらい、さらに資料の改善を進めていく予定である。仮説モデルの精緻化の作業は、これらのデータの分析が終わった段階で、これまでのデータとの突き合せを行ない、教師間協働の精緻な協働体験モデルを構築する予定である。本研究はタイの日本語教育機関で行われている日本語母語話者教師と日本語非母語話者教師の協働に関する実践を対象とし,その協働の実証的な検証を行なうためのインタビュー調査と協働実践を今後もより広く推進するための協働ネットワークの構築をめざす研究である。本年度はこれまで平成26年度から平成27年度まで進められてきた研究の成果を公にする年度に当たり,研究代表者はじめ,研究分担者や研究協力者らの成果を発表してきた。

研究代表者(中山英治)は,2015年度に実施されたインタビュー調査の文字起こしデータをもとに,理想的な協働の実践が展開されているタイ(バンコク郊外)の高校の協働実践を分析し,理想的な協働の工夫や教師の協働観などを明らかにした。2016年9月の日本語教育学会国際大会(バリ島)ではこの研究成果を口頭発表した。研究分担者(門脇薫)は,同様に2015年度から2016年度にかけて実施したタイの大学や高校における研究調査の結果を分析し,協働実践のよさと課題などを明らかにした。2017年3月のタイ国日本語教育研究会の年次セミナーではこの研究成果を口頭発表した。また,研究協力者(高橋雅子)は,研究代表者がインタビュー調査したデータをもとに,日本語母語話者教師と日本語非母語話者教師の協働実践が積極的に行われているタイの教育機関(民間の日本語学校)を対象として調査・分析し,代表者や分担者とは異なる研究手法で同様の協働の実践の内実を分析・考察した。2017年2月の言語文化教育研究学会ではこの研究成果を口頭発表した。これらの研究成果は,交付申請書に記載した協働実践の普及にもつながる大きな成果である。ただ,当初の予定では平成28年度までの研究期間であったが,成果の公開にさらなる時間も必要となり,研究期間の延長を申請した。予定していた代表者の成果発表も分担者と協力者の成果発表も順調に進んでいるが,成果報告書の作成が終わっていない。また,研究を続けている中で新たに見えてきた課題もあり,今後の新しい研究課題を生成する段階にもある。こうした状況に鑑みて,概ね順調に進展しているが,研究期間の延長を願い出て,さらなる研究の進捗を図る必要が出ている。本研究課題は、タイの日本語教育の教師間協働を支援するためのネットワーク構築とその活用を支える協働授業の推進、協働実践の検証を行う研究である。具体的な内容は、(1)タイの日本語教育現場において、日本人教師がタイ人教師とどのような協働を経験しているかを視覚化するための仮設モデルを精緻化すること、(2)仮設モデルを利用して協働実践を増やし普及をはかること、(3)開発する検証シートで協働の授業実践を検証し、問題があれば改善すること、(4)協働の検証や改善の中から、協働の有無や広がりを表す協働促進マップを作成すること、(5)協働の課題や授業計画、協働に役立つ工夫や技術集(Teaching Tips)をデータ化することなどであった。こうした協働のための研究が進めば、協働実践の拠点と成果物をつなげ、教師間協働の支援につながるネットワークがタイにできて、現地の日本語教育の充実が期待できる。本研究の初年度には研究組織づくりと全体的な研究の打ち合わせを行い、2年目には代表者や分担者のコネクションを用いてタイ現地の調査地を選定し、インタビュー調査(協働の有無、協働の内容、教師間で考えていることなどに関する半構造化インタビュー)を行った。3年目には前年に採取したインタビューデータを文字に起こして、質的分析法で分析と考察を行い、成果発表を行った。期間延長を願い出た最終年度(H29年度)には、これまでの研究の最終的な成果を成果報告書にまとめて刊行した。本研究は、タイの日本語教育現場におけるタイ人日本語教師と日本人日本語教師間の協働の研究である。両教師は、お互いの専門性や仕事観・指導観をすりよせながら、ある時にはうまくコミュニケーションをとりよい協働を行うが、ある時にはコミュニケーション上のギャップや摩擦を起こして協働に失敗してしまう。
長距離相互作用系のダイナミクスと臨界現象および応用

相互作用が長距離にまで至る系は、粒子数が無限の極限で多数の保存量を持つ。この保存量が存在するために、非熱平衡状態からスタートした系が長時間経過しても熱平衡状態に緩和しないなどの一見異常な現象が観測される。本年度の研究においてはこの保存量がダイナミクスに与える影響をさらに深く調べることにより、1/f揺らぎと呼ばれる揺らぎとの関係を新たに指摘することができた。1/f揺らぎとは揺らぎの時間的な相関が長く続く現象のことを言う。相関はある時刻での揺らぎの大きさが別の時刻での揺らぎの大きさと関係するか否かを表すが、通常は離れた時刻同士ではお互いに無関係となる。しかし1/f揺らぎがある場合は離れた時刻同士でも何らかの関係があることを示している。自然界や人間の営みの中では数多くの1/f揺らぎの例が知られており、1/f揺らぎの発生機構についてはいくつかの説がある。本研究においては長距離相互作用系に絞って調査することにより、その有力かつ普遍的な発生機構を提案することができた。また別の成果においては、物性とも関連が深い離散ブリーザーに対して、長距離相互作用系の視点から新たな離散ブリーザー発生機構を提案することができた。離散ブリーザーとは、格子点にある粒子などが他の粒子と相互作用する際、格子という離散性と相互作用の非線形性によってある場所の回りだけ大きな振動が発生する現象であり、発生機構がシンプルであるため広い普遍性を持っている。これまでは隣の格子点にある粒子とのみ相互作用するような系が主に考えられていたが、より遠くの粒子との相互作用を考えると、逆説的だが空間局所的な振動が得られることを示した。本研究課題の目的の一つに、長距離相互作用系のダイナミクスがある。研究成果の一つは、1/f揺らぎというダイナミクスの問題に対して、長距離相互作用系が保持する保存量を用いた説明を与えることができた。1/f揺らぎの問題は古いが完全な解決を見てはおらず、新たな知見を与えたという意味で意義が大きいものと言える。また別の研究成果においては、離散ブリーザー(空間局所振動)というダイナミクス現象に対して、空間的に遠くの粒子と相互作用することで、空間的に局所化した振動を生み出せるという逆説的なメカニズムを提案している。離散ブリーザーは物質を構成する格子構造におけるエネルギーの局在化という解釈ができるため、物性理論の観点からも重要な成果である。本研究課題の目的の一つには臨界現象の解明がある。臨界現象(あるいは分岐現象)は系の詳細によらない普遍性を持っているがために、ダイナミクス研究においても基礎的な位置にある重要な研究課題である。これまでにも新たな臨界現象の発見・解析を行ってきたが、今後もこの研究を推進して行く。方法の一つはこれまで考えていなかった設定における臨界現象の研究である。別の方法としてはこれまで得られた臨界現象を別の系において検証することによる普遍性の拡張である。上記の研究はハミルトン系を想定しているが、散逸系である結合振動子系においても同様の解析手法が適用可能な場合が多々ある。そこで、結合振動子系における臨界現象の解明、ダイナミクスの解析、そして応用についても研究を進めていく。重力や電磁気力など基本的な力は、相互作用が長距離に及ぶ。このような系では、準定常状態と呼ばれる非熱平衡状態に長時間トラップされることがしばしば起こる。実際、銀河や木星の大赤斑は準定常状態の例と言われている。従って、熱平衡状態に加えて、準定常状態で起こる相転移やダイナミクスなどの研究が本研究の目的の一つである。準定常状態の存在については、系が持つ保存量が重要な役割を果たしていることが示唆されている。本年度の研究においては、保存量の存在が、有限サイズから来る揺らぎのダイナミクスに対して直観と異なる結果を与えることを明らかにした。すなわち、熱平衡状態であっても、揺らぎの大きさは時間と共に変化しないのではなく、いったんある揺らぎレベルにトラップされた後に、さらに大きな揺らぎレベルへと時間発展しうることを明らかにした。また、有限サイズスケーリングを用いることにより、これまで未知であった相関長に関する臨界指数についての予測を与えることができた。興味深いことに、この予測値は統計力学の結果とは異なる値である。本研究のもう一つの目的は、上記のようなハミルトン系についての基礎的な研究を広い分野に応用することである。本年度においては、広い分野への応用がなされている大域結合振動子系の研究を行った。この振動子系は、系を構成する各振動子が自然振動数と呼ばれる個別の振動数を持ち、その分布によって系の特徴付けを行うことができる。従来は主に対称的な分布が考えられていたが、分布に非対称性があると新たな転移を与えることを明らかにし、その機構についての示唆を与えた。本研究課題の目的は、長距離相互作用系のダイナミクス研究、臨界指数を含む臨界現象の解明、および基礎研究で得られた知見の広い分野への応用である。本年度の研究においては、有限サイズ揺らぎを通したダイナミクス研究、有限サイズスケーリングを用いた臨界指数の予測、および大域結合振動子系への応用を行い、それぞれ成果を得ることができた。このため、おおむね順調に進展していると評価できる。自然界にある4つの基本的な力のうち、重力と電磁気力は相互作用が長距離に及ぶ。このため、長距離相互作用系、ことに多数の粒子から成る系を調べることは重要な課題である。

多数の粒子系を扱う理論としては統計力学があるが、長距離相互作用系では統計力学の基本的な仮定の一つである相加性が成り立たず、一見異常な現象が起こる。例えば通常、系は長時間の後には熱平衡状態に行き着くと考えられているが、非相加系は準定常状態と呼ばれる状態にしばしば長時間、ときに人間のライフタイム以上トラップされる。統計力学は熱平衡状態に着目することにより成功をおさめてきたが、非相加系では準定常状態を含んだ枠組みが必要となる。本年度の研究においては、多粒子系における最も興味深い現象の一つである相転移現象の研究を行った。固体・液体・気体といった巨視的な状態のことを相と呼び、相が変化する現象を相転移と言う。相が変化する点すなわち臨界点では、わずかな外力に対して系が大きく応答する現象が観測される。これまでの研究においては、秩序がある秩序相とない無秩序相の二つの相を持つ系において、外力に対する系の応答を特徴付ける臨界指数を通して、相加系と非相加系の相違を明らかにしてきた。本年度は系をより一般化させ、秩序相と無秩序相に加えてネマティック相と呼ばれる第三の相を持つ系を調べた。その結果、このような非相加系では、臨界点であっても外力に対する系の応答が大きくならなかったり、また加えた力と逆向きの応答が現れるといった奇妙な現象が観測されることを理論的に指摘し、数値計算によって検証した。これらの成果は、これまでの研究の拡張であると共に、非相加系において注目すべき新たな現象を提示することにより、今後の研究の促進が期待できるという意義を持つ。本研究課題の目的のひとつは、臨界現象やそれを特徴付ける臨界指数を通して、長距離相互作用系の統計力学的特徴やダイナミクスの普遍性を明らかにしていくことである。これまでの研究では簡単なモデル系を用いて長距離相互作用系の特異性について調べていたが、本年度の研究によって、より一般的な系における特徴を捉えることができた。この研究成果は、上記の普遍性を探索する際の重要な一歩と言える。相互作用が長距離にまで至る系は、粒子数が無限の極限で多数の保存量を持つ。この保存量が存在するために、非熱平衡状態からスタートした系が長時間経過しても熱平衡状態に緩和しないなどの一見異常な現象が観測される。本年度の研究においてはこの保存量がダイナミクスに与える影響をさらに深く調べることにより、1/f揺らぎと呼ばれる揺らぎとの関係を新たに指摘することができた。1/f揺らぎとは揺らぎの時間的な相関が長く続く現象のことを言う。相関はある時刻での揺らぎの大きさが別の時刻での揺らぎの大きさと関係するか否かを表すが、通常は離れた時刻同士ではお互いに無関係となる。しかし1/f揺らぎがある場合は離れた時刻同士でも何らかの関係があることを示している。自然界や人間の営みの中では数多くの1/f揺らぎの例が知られており、1/f揺らぎの発生機構についてはいくつかの説がある。本研究においては長距離相互作用系に絞って調査することにより、その有力かつ普遍的な発生機構を提案することができた。また別の成果においては、物性とも関連が深い離散ブリーザーに対して、長距離相互作用系の視点から新たな離散ブリーザー発生機構を提案することができた。
衝突を利用するマニピュレーション

ロボットマニピュレーションに衝突を利用することで,瞬間的に大きな力を出せる,弾くことで高速度を対象物に与えることができる.しかし衝突により機械本体にも撃力が加わり機構やアクチュエータが破壊される危険があるため,各アクチュエータ部にクラッチを導入することでアクチュエータを守ることができる.さらにはスイートスポット手法,劣駆動手法を用いることで,導入するクラッチを減らし,軽量化することができる.ロボットマニピュレーションに衝突を利用することで,瞬間的に大きな力を出せる,弾くことで高速度を対象物に与えることができる.しかし衝突により機械本体にも撃力が加わり機構やアクチュエータが破壊される危険があるため,各アクチュエータ部にクラッチを導入することでアクチュエータを守ることができる.さらにはスイートスポット手法,劣駆動手法を用いることで,導入するクラッチを減らし,軽量化することができる.これまでの予備研究において,衝突時の撃力モデル,機構及び環境側への撃力の伝播モデルに従い,ロボットの機構の破壊を防ぐための,リンク・軸の設計,クラッチの導入による駆動系への撃力伝播回避手法の検討を行ってきた.平成21年度は,機構の撃力伝播および衝突による手先速度変化のモデルの見直しを行い,これまで単一の剛体とみなしてきたマニピュレータを多リンク構造として解析を行った.これにより,マニピュレータの姿勢による見かけの慣性の変化を解析に組み込むことが可能となり,衝突後のマニピュレータの挙動をより正確にモデル化できるようになった.このモデルに基づく解析を行うことにより,これまでは衝突面に垂直方向の速度を持つ衝突しか扱えなかったものが,任意の速度を持つ衝突を行うことが可能となった.この解析を行ったところ,衝突面接線方向に対して,衝突前よりも衝突後のほうが速度が上がる場合があることが判明した.これは見かけの慣性に法線方向成分と接線方向成分の干渉項が存在し,法線方向の衝突の影響が接線方向に及ぶことがあるためである,これを利用することにより,衝突を利用することで,マニピュレータの手先速度をモータで出すことができる最高速度よりも大きな速度を出すことができることが明らかとなった.平成22年度以降はこの性質をより詳しく調査し,もともとは出せない高速な手先速度を出すことが可能な跳ね返り動作としてのインパクト・マニピュレーションの性質を明らかにしていく予定である.人間は金槌で釘を打つ,バットでボールを打つという様に衝突現象を利用した作業を行なっている.マニピュレータもこの衝突現象を利用することでより幅広い作業が可能となると考えられ,これまでに衝突を伴うマニピュレーション(インパクト・マニピュレーション等)の研究が行われてきた.また多リンク機構マニピュレータの衝突を考える上で,手先の見かけの慣性は重要な要素である.衝突時のマニピュレータの姿勢によって見かけの慣性は変化し,衝突後の発生撃力や手先速度に影響を与える.平成22年度は,見かけの慣性により変化する,衝突時に生じるマニピュレータ手先の速度変化に着目し,これを利用した手先運動の高速化手法を構築した.提案手法ではマニピュレータ手先を壁面に衝突させ,反発により衝突面接線方向に衝突前よりも大きな速度を発生させる.また提案手法の応用例として,高速な手先速度を活かしたリリース型マニピュレーションの様な質量の小さい対象物を弾く操りを提案した.対象物の質量が小さい場合,対象物の運動は手先が対象物に与える初速度に大きく依存するため,高速化手法を用いることでより広範囲へ対象物を移動させることができると考えられる.22年度はマニピュレータの動力学を考慮した衝突モデルを構築,解析することにより,見かけの慣性により衝突後大きな手先速度が得られることを示した.そして実機による衝突実験によりシミュレーションとの比較を行い,提案手法が正しいことを示した.同様に実機による弾き操作実験を行い,提案手法を用いた作業の実証実験を行なった.人間は金槌で釘を打つ,バットでボールを打つという様に衝突現象を利用した作業を行なっている.マニピュレータもこの衝突現象を利用することでより幅広い作業が可能となると考えられ,これまでに衝突を伴うマニピュレーション(インパクト・マニピュレーション等)の研究が行われてきた.また多リンク機構マニピュレータの衝突を考える上で,手先の見かけの慣性は重要な要素である.衝突時のマニピュレータの姿勢によって見かけの慣性は変化し,衝突後の発生撃力や手先速度に影響を与える.平成23年度は,前年度に引き続き,見かけの慣性の変化を利用した衝突時の発生撃力の実験・解析を行った他,低慣性・低摩擦力の対象物を対象としたタッピング操作,高慣性,高摩擦力の対象物を対象とした撃力利用位置決め操作に対して,インパクト・マニピュレーションを利用する手法を提案し,その解析を行った.例えば,達磨落としのような作業を考えると,それほど大きな力は必要ないが,ある一定以上の速度を持って,対象物を弾き飛ばす必要がある.打撃側の運動モデルとしては,(1)衝突点もしくはそのすぐ内側で止まるように動かす,(2)バネ性を持たせて衝突後すぐに逆向きに動かす,(3)そのまま運動を継続して振り抜く,という3種類が考えられる.(3)では,対象物に働く摩擦力がある程度より大きい場合には多重衝突が発生する場合があるが,本課題においては,基本的には多重衝突はないものと考えている.重量物の位置決め作業に対して,トグル機構を用いた倍力機構を利用する場合には,対象物を押す力と同じだけの反力を受ける必要があり,作業の自由度が高くない.これに対し本研究では,撃力を利用することで,静的な力の釣り合い条件をなくすことを実現し,簡易な機構で位置決め作業が遂行できることを示した.

ロボットによる作業は通常,準静的な運動に基づき行われているが,そのために機械の大型化が求められる場合も多かった.ここへ衝突を導入し,撃力を利用することで,ハンマーでの釘打ちのように人(ロボット)はそれほど大きな力を出さずとも抵抗力の大きな作業が実現できることを示した.まず,釘打ち作業やベアリングの圧入作業などへ適用したデモシステムを作製し,その効果の確認を行った他,ヒッティングマニピュレーションの実験により,理論的な運動量に対し,3040%程度の効率で作業を遂行できることを確認した.ただし,操作ごとのバラつきが大きいため,何らかのフィードバックによる作業のコントロールが必要と思われる.次に,ロボットでは多くみられるが,物の移送に関して,ロボット重量に対して移送する対象の重量が大変小さい場合がある.このような際には移送時間をどこまで短くできるか,というのが大きな問題となり,ロボットの動作速度の限界に大きく依存する.これに対して衝突を利用して対象物を弾くと,ロボットの動作速度以上の速度で対象物を望みの方向,距離へ移送することが可能となる.さらに本研究では,衝突の直前にロボット関節をフリーにする特性を応用し,衝突直前にロボット自身を他に用意した壁面に衝突させることで,手先速度が増す,という性質を明らかにし,これにより,さらなる対象物の速度向上が実現できることを理論,実験により示した.また,今後の衝突の利用法として,重量物の微小な位置決め,ジェンガブロックタワーから一つのブロックだけをたたきながら抜くなどの,慣性の差を利用した作業の実現など,様々な作業を検討した.重量物の位置決めは,現在はクレーンで降ろしながら人が位置合わせをして最終的に降ろす,という危険な作業が行われているが,この自動化の可能性が期待できると考えている.年度当初に想定していた,見かけの慣性を利用した手先速度の高速化,低慣性低摩擦力対象物のタッピング操作の解析,に加え,高慣性高摩擦力対象物に対する手法の検討に取り掛かれたことで,(1)に近い状況である.ただし,解析が期待していたほどには進んでいないことから,(2)とした.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度が最終年度であるため,タッピング操作,重量物位置決め操作の解析および実験を完了させ,学会発表,論文投稿,特許申請等,まとめていく予定である.これまでの研究から,このような撃力を扱う実験の場合には,条件の再現性が困難であるが,なるべく回数を増やすことで統計的に検証できるようにする予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。