中村仁彦
中村 仁彦(なかむら よしひこ、1954年(昭和29年) 9月22日 - )は、日本のロボット研究者。工学博士(京都大学)。東京大学名誉教授。マニピュレータ、非ホロノミック系、ヒューマノイドロボットの運動学と動力学、制御、および知能の研究に従事。京都大学助手、カリフォルニア大学サンタバーバラ校助教授、準教授"準教授"、東京大学助教授、教授、IFToMM会長などを歴任。
優先度付き運動分解やSRインバースを提案し、ロボットや人体の運動学や動力学計算、シミュレーション、力学同定、モーションキャプチャーなどで実績を残した。脳型情報処理を提唱し、運動の言語理解にも取り組んだ。球体車輪による全方向移動や電気油圧駆動のヒューマノイドロボットも開発。愛・地球博やDARPAロボティクス・チャレンジにも研究室で出展・出場した。
保育園のときから漠然と科学者に憧れていた。鉄人28号の敷島博士の影響があったという。
京都大学工学部精密工学科に進学。専門科目が始まる前は今西錦司や本多勝一に影響を受けた。卒業研究から宇治キャンパスに配属され、オートメーション研究施設でロボット研究に取り組む。当初は建築学科への学士入学を考えていたが、研究が面白くなり大学院に進学する。研究室は花房秀郎教授、吉川恒夫助教授、浅田晴比古助手というスタッフ構成であった。
博士課程途中の1982年、中村は助手に着任し、学位は1985年に論文博士として取得した。ロボットの倣い制御に取り組み、ポテンシャル法を取り入れるなどしている。また、この途上で中村は7自由度ロボット「UJIBOT」を設計・製作する。中村は共著で設計としては失敗と述懐するが、このマニピュレータがTask priority controlやSR Inverseの研究につながった。また、動力学解析中村らの動力学解析手法は広瀬茂男の教科書『ロボット工学』(裳華房、初版 - 4785365013、改訂版 - 978-4-7853-6512-7)でも採用されている。やあやつりの力学(ロボットハンド)の研究にも取り組む。
1986年には客員としてカリフォルニア大学サンタバーバラ校に滞在。この時、金山裕や内山勝とロボットコントローラの勉強会を設け、マニピュレータにはない移動ロボットの特殊性、すなわち非ホロノミック性に着目するようになる。その後、1987年9月より同大学の助教授に就任し、後に準教授"準教授"。この間、駆動冗長性を持つ閉ループ機構の動力学解析や宇宙ロボットなど非ホロノミックシステムの研究に従事する。
帰国した中村は1991年4月に東京大学機械情報工学科の助教授に就任する研究室の教授は吉本堅一、ロボット学会初代所長・藤井澄二がいた研究室である。。パラレルマニピュレータや非ホロノミックマニピュレータ、ロボットハンドの研究に取り組んでいき、1997年2月には教授に就任する。さらに外科手術ロボットやヒューマノイドロボットやヒューマンフィギュアの運動学・動力学演算においても成果を上げていく。なお、山根克とともに取り組んだヒューマンフィギュアの運動学計算ソフトウェアは、2002年にSEGAが発表したアニマニウムに実装されている。
1998年頃から中村は知能の問題に取り組むようになる。科学技術振興事業団戦略的基礎研究推進事業 (CREST) では、「自律行動単位の力学的結合による脳型情報処理機械の開発」のテーマで研究を推進する。研究室のモーションキャプチャー技術や高機能小型ヒューマノイドロボット、動作の記号的理解などのシステムを統合し、2005年の愛・地球博には「アニマトロニックヒューマノイドロボット」を出展している。
山根と開発した解析手法や特許(特許第5061344号「リンクの質量パラメータの推定方法」特開2008-077551。)を元に、株式会社ナックイメージテクノロジーが筋骨格モデル動作解析ソフトウェア「nMotion musculous」を販売している。また、一つのバスケットボールを車輪にした、全方向移動ロボットも開発し、基本特許を取得している。教育面では2010年に小型ヒューマノイドロボットNAOを導入している。
2011年の東日本大震災にあたって中村は国内外の学会関係者と協力し、「対災害ロボティクス・タスクフォース」の活動で尽力する。また、2014年からNEDOのプロジェクトに参画し、2015年のDARPAロボティクス・チャレンジ(本選)に東京大学、千葉工業大学、大阪大学、などの混成チームで参加を決意。全身を油圧駆動するロボットは世界初と評されるが、準備期間が不十分だったこともあって棄権に終わっている。なお、2018年にHydraは歩行に成功。外力を受けての反力吸収制御も実現している。
3次元モーションキャプチャーと筋電計、床反力計に、筋骨格モデルによる緊張力推定を組み合わせたシステムは「Magic Mirror」と呼ばれ、リアルタイムで緊張力を推定できた。2016年には柔道の羽賀龍之介が内股をかける動作を解析し、NHKスペシャルで紹介された。また、中村は2016年5月に設立された東京大学スポーツ先端科学研究拠点のメンバーとしても活動「UTSSI 東大ゴルフサイエンスアカデミー」(代表・工藤和俊)、「スポーツ医科学情報解析によるスポーツ障害・外傷・疾病の病態解明と予防プロジェクト」(代表・武冨修治)、「最適な漕運動実現のための科学的アプローチ」(代表・野崎大地)に参画した。。
2018年にはAIモーションキャプチャー「VMocap」を開発。ビデオモーションキャプチャーにディープラーニングを取り入れ、特殊なマーカーや専用の服装を用いることなく関節角度を推定できる。さらに中村研究室で開発してきた筋骨格解析や筋力推定と組み合わせ、リアルタイムで画像情報から筋骨格運動や筋力を推定することに成功した。さらに2020年1月にはNTTドコモとの共同開発として、VMpcapを応用した複数人ビデオモーションキャプチャシステムを発表。フットサルの試合を12台のカメラで捕らえ、選手個々人の筋張力を可視化した。
2020年3月、定年退職最終講義を兼ねて「Task Priority Based Control(優先度付き逆運動分解)」40周年、「SR Inverse(特異点低感度運動分解)」36周年を記念した「International Robotics Workshop - 40th anniversary of task-priority based control and 36th anniversary of SR-inverse」が企画されたが、COVID-19のため延期になっている。。同年6月、東京大学名誉教授。同年6月より同大学人工物工学研究センター上席研究員(社会連携講座「ヒューマンモーション・データサイエンス」所属)。2022年3月には人間の動作から4つのカメラで簡単に緊張力を推定・可視化し、さらにクラウド経由でデータベース化できるヒューマンデジタルツイン作成システムを実現した。
日本機械学会 - フェロー(2005年認定)
日本ロボット学会 - フェロー(2009年認定)
日本IFToMM会議 - 実行委員長(2005-2010年度)
IEEE - フェロー
IFToMM - 会長(2012-2015年)
(そのほか)
「対災害ロボティクス・タスクフォース」アンカーマン
2003年 - 『アニマニウム』が3D Awardを受賞
2007年 - Academy of Engineering Sciences of Serbia and Montenegro・外国会員
2007年 - 世界芸術科学アカデミー・フェロー
2022年 - 第7回立石賞 功績賞「人間と機械の自然な相互作用の情報理論構築とその応用」
1996年(第10回)論文賞「」受賞論文の書誌情報 - 中村仁彦、Ole Jakob Sφrdalen、鄭宇眞『日本ロボット学会誌』第13巻第5号、1995年、674-682頁。
2000年(第14回)論文賞「」受賞論文の書誌情報 - 中村仁彦、山根克、永嶋史朗『日本ロボット学会誌』第16巻第8号、1998年、1152-1159頁。
2004年(第18回)論文賞「」受賞論文の書誌情報 - 中村仁彦、岸宏亮、岡田昌史『日本ロボット学会誌』第21巻第4号、2003年、451-459頁。
2007年(第21回)論文賞「」受賞論文の書誌情報 - 杉原知道、中村仁彦『日本ロボット学会誌』第24巻第2号、2006年、222-231頁。
2013年(第6回)功労賞「災害対策ロボット実用化政策の推進」(淺間一、田所諭との共同受賞)。
2020年(第8回)Advanced Robotics Excellent Paper Award受賞論文 - Tianyi Ko, Hiroshi Kaminaga and Yoshihiko Nakamura. “". Advanced Robotics 32 (23): 1241-1252.
1985年度 論文賞「」受賞論文の書誌情報 - 花房秀郎、吉川恒夫、中村仁彦『計測自動制御学会論文集』第19巻第5号、1983年、421-426頁、10.9746/sicetr1965.19.421。
2005年度 著述賞『ロボットモーション』(内山勝との共著)
2003年度 ロボティクス・メカトロニクス部門 部門功績賞
2003年度 ロボティクス・メカトロニクス部門 ROBOMEC表彰「」受賞対象 - 丹下学、山根克、中村仁彦『日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会』、2002年、2P1-K10、10.1299/jsmermd.2002.100_5。。
2008年度 ロボティクス・メカトロニクス部門 ROBOMEC表彰「」受賞対象 - 福田大輔、山根克、中村仁彦『日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会』、2007年、1A2-I081、10.1299/jsmermd.2007._1A2-I08_1。
2019年度 日本機械学会賞(技術功績)「ヒューマノイドと人間を含む大自由度系の運動と制御に関する研究」
ロボティクス・シンポジア「ロボティクス・シンポジア」は日本ロボット学会、日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門、計測自動制御学会システムインテグレーション部門が共催しているシンポジウム。一泊二日の泊まり込み形式で、一講演あたりの持ち時間も長い。標準でA4で6ページのフルペーパー査読が特徴で、近年は関係論文誌で論文特集号が組まれている。
2005年(第10回)最優秀論文賞「」受賞講演講演論文の著者 - 杉原知道、中村仁彦。
2012年(第17回)最優秀論文賞「勾配計算分解を用いた逆運動学計算の高速化および大自由度筋骨格モデルへの応用」受賞講演講演論文の著者 - 鮎澤光、中村仁彦。
2013年(第18回)最優秀論文賞「出力軸トルクセンサを用いたバックドライバブル静油圧アクチュエータの力感応制御」受賞講演論文の著者 - 神永拓、安藤雄太、大月智史、小田中浩平、中村仁彦。
ほか、2009年に2件鮎澤光、ベンチャー・ジェンチャン、中村仁彦「ベースリンクの運動方程式を利用した脚型ロボットの基底力学パラメータの可同定性」、村井昭彦、黒崎浩介、山根克、中村仁彦「モーションキャプチャ,EMG,筋の動特性モデルに基づく筋張力のリアルタイム推定及び可視化」。、2014年に1件郷津優介、小林誠季、小原潤哉、草島育生、武市一成、高野渉、中村仁彦「運動・音声・画像の特徴を用いた統合モデルによるマルチモーダルジェスチャー認識」。、ロボティクスシンポジア賞ファイナリストに選出。
Transactions on Robotics and Automation King-Sun Fu Memorial Best Paper Award
2000年 “"受賞論文 - Yoshihiko Nakamura; Katsu Yamane (2000). “". IEEE Transactions on Robotics and Automation 16 (2): 124-134.
2001年 “"受賞論文 - Yoshihiko Nakamura; Woojin Chung; Ole Jacob Sordalen (2001). “". IEEE Transactions on Robotics and Automation 17 (1): 48-59.
Robotics & Automation Society - 2007年 Most Active Distinguished Lecturer Award
日本語題名『ロボットマニピュレータの軌道制御に関する運動学的研究』
『』Addison-Wesley Publishing Company、1991年1月、0201151987。en icon版権は著者に戻っており、中村は自身のサイトでPDFファイルを一般公開している。
『ロボットの脳を創る ― 脳科学から知能の構成へ ―』岩波書店〈岩波講座 物理の世界 物理と数理1〉、2003年6月、4-00-011151-5。
(運動学・動力学)
「」『Biological Sciences in Space』第22巻第4号、2008年、186-192頁。
(知能)
「」『システム/制御/情報』第46巻第1号、2002年、3-8頁。
(指・把持・あやつり)
(非ホロノミック)
「」『日本機械学会誌』第97巻第908号、1994年、590-593頁。
「」『日本ロボット学会誌』第15巻第8号、1997年、1122-1125頁。
(その他)
「」『日本ロボット学会誌』第18巻第1号、2000年、41-44頁。
「非ホロノミックロボットシステム」 - 『日本ロボット学会誌』の連載
「」『日本ロボット学会誌』第11巻第5号、1993年、655-662頁。
「」『日本ロボット学会誌』第11巻第6号、1993年、837-844頁。
「」『日本ロボット学会誌』第11巻第7号、1993年、999-1005頁。
「」『日本ロボット学会誌』第12巻第2号、1994年、231-239頁。
特許第944566号『』2007年4月20日登録
特許第3646163号『』2005年2月18日登録
特許第3726130号『』2005年10月7日登録
特許第3749946号『』2005年12月16日登録
特許第3790816号『』2006年4月14日登録
特許第3860076号『』2006年9月29日登録
特許第4016112号『』2007年9月28日登録
特許第4027838号『』2007年10月19日登録
特許第4054879号『』2007年12月21日登録
特許第4212022号『』2008年11月7日登録
特許第4590640号『』2010年9月24日登録。
特許第4878330号『』2011年12月9日登録。
特許第4934806号『』2012年3月2日登録。
特許第5061344号『』2012年8月17日登録。
特許第5061350号『』2012年8月17日登録。
特許第5110487号『』2012年10月19日登録。
特許第5229796号『』2013年3月29日登録。
特許第5288418号『』2013年6月14日登録。
特許第5540386号『』2014年5月16日登録。
特許第5586015号『』2014年8月1日登録。
特許第5700337号『』2015年2月27日登録。
特許第5730614号『』2015年4月17日登録。
特許第6200421号『』2017年9月1日登録。
特許第6502063号『』2019年3月29日登録。
特許第6567998号『』2019年8月9日登録。特許権者 - 東京大学、トヨタ自動車株式会社、発明者 - 中村仁彦、高野渉、高橋太郎、2016年3月23日出願、2017年9月28日公開(特開2017-170553)。
特許第6733738号『』2020年7月13日登録。特許権者 - 富士通、発明者 - 矢吹彰彦、中村仁彦、高野渉、2017年10月11日出願、2019年6月24日公開(WO2018-070414)。
『さきっちょ☆』(テレビ朝日、2010年9月22日放送)
「筋力★血圧★中性脂肪 日常の“逆"にひそむ驚き健康パワー」『ガッテン!』(NHK総合、2021年7月7日、9月8日放送)
「東京大学のグループ・関節・筋肉の動き「可視化」新システム開発」『NHKニュース』(NHK総合、2022年3月21日放送)