名物研究室・授業紹介

　家電から自動車まで、現代の機械の多くにはコンピュータが内蔵されており、デジタル情報でコントロールされています。そんなメカトロニクス（メカ＋エレクトロニクス）の最先端が、ロボット研究です。ロボットのおもしろいところは、コンピュータプログラムで歩行ロボットやロボットアームのような実体のあるものを思いのままに動かせることです。ロボットなら、人間と握手したり人間の代わりに働いたり、コンピュータだけではできないこ とが可能です。私たちの研究室では、とくにソフトロボティクスと呼ばれるやわらかいロボットの研究を進めています。今よりもっと生物に近いロボットの実現や、人間を物理的にも心理的にも支えるロボットの開発を目指しています。未来がここに！

　3Dプリンターは、好きな形をすぐに作れる装置として知られていますが、工学的にはそれを遥かに超える能力を持っています。たとえば、物体の内部を細かな格子構造で作ることによって、同程度の強度を持つ中身が詰まった物体よりも、軽く作ることができます。このような軽量構造は、従来は製作が困難でしたが、3Dプリンターなら容易に作れます。すでに航空機、人工衛星、医療機器、ロボットなどに採用されています。そのような部品や製品の設計には、基礎となる力学の知識に加え、3D-CADや有限要素法シミュレーションなど、幅広い知識が必要です。3Dプリンターの特長を活かす設計方法の確立を目指し、実験による検証を繰り返しながら研究しています。

　ものをつくるためのデザインは大切ですが、つくったものを動かすためのデザインはさらに大切です。制御工学研究室では、飛行機、移動ロボットなどに共通する動きの性質を観察し、フィードバック制御という技術を使い、望ましい動き（たとえば、飛行機では揺れないようにするなど）を実現する方法を研究しています。
　動きを観察し、制御方法を決め、理論あるいは実験で検証するためには電気・電子工学など幅広い知識が必要です。学生は必要に応じて、これらの知識を学びながら研究を進めます。フィードバック制御による動きのデザインと、もののデザインを融合させるのが研究の目標です。

　環境情報研究室（相澤研）では、レーザー、分光計測、画像計測などの最先端の光計測技術を、ディーゼルエンジン内部の燃焼プロセスなどの現象解明や制御に応用し、クリーンな燃焼システムを開発することで、環境およびエネルギー問題の克服に貢献するための研究を行っています。写真はディーゼルエンジンの燃焼を模擬する装置で、レーザーを使うことによって、燃焼の様子を調べています。実験は、いつもうまくいくわけではなく、苦労する事もありますが、まだ世界中で誰も知らない事を解明していく喜びは、非常に大きいものです。
　私たちの研究室では、協力し合いながら、活発に研究に取り組んでいます。みなさんも機械情報工学科で研究の楽しみを感じてくれることを期待しています。

　機械力学研究室ではおもに振動について研究をしています。例えば地震に対処するための耐震、免震、制振手法や、それらを実現させるための機械・機器、そしてダンピング技術などを開発しています。ダンピングとは減衰させることです。振動エネルギーを電気に変えて発電する振動抑制装置や、磁石を近づけると固まる性質をもつ液体を使ったダンパ、ゴムのような粘弾性材を使った耐震補強用のばねダンパなどを企業と共同で開発しています。また、当学所有の３次元振動台によって実際の地震を再現し、開発した機械の効果などを調べています。そのほか、鉄道線路上にある架線の揺れを防ぐための研究も行っています。これらの研究は、学生が全て設計し、工作工場で自ら加工して製作し、振動台を用いて実験をしています。始めは思い通りにならない？なんてこともあるようですが、当研究室で様々な経験を積んで、将来の教訓としてくれれば幸いです。だから失敗を恐れずにレッツチャレンジ！レッツダンピング！

　「機械情報工学実験2」では、機械情報系のさまざまな実験や 少人数のグループで課題に挑戦するエンジニアリングデザイン実習などを行います。エンジニアリングデザイン実習では、与えられた課題に対してグループでアイデアを出し合い、専門的な知識を応用しながら試行錯誤を重ねて、決められた期間内で装置を開発します。発表会ではプレゼンテーションと実演を行います。このグループワークを通して創造力、応用力、制約条件下で解を見出す能力、チームワーク力など多様な能力を養いながら、エンジニアとしてのセンスを磨きます。実験では、機械加工や電気回路、さまざまな計測実験、ロボットの制御実験などを通じて講義で学んだ基礎知識を体験として学んでいきます。