全方向移動機構は，前後左右自由に移動できます．
通常の自動車や車いすのように，狭い場所での切返し動作が不要なため，操作の負担を軽減できます．
オムニホイールやメカナムホイールなど，一般に市販されている全方向移動用の車輪は，簡単に全方向移動を実現できる反面，段差乗り越え能力が低いという欠点があります．

本研究室では，全方位に対して高い段差乗り越え性能を実現するための機構開発に取り組んでいます．

球体型の移動機構は，幾何学的対象性から，あらゆる方向への移動を可能とします．

本研究室では，全方向に移動可能な球体移動機構の開発を行っています．
球”殻”の内部に全方向移動機構を用いた駆動ユニットを搭載し，球殻内部を走行することで全方向移動を実現します．
球体型移動機構は，衝突した際の安全性や，段差乗り越えが期待できることから，家庭内やオフィス内での見守り等のホームエージェント機能を搭載したロボットとしての活躍を期待して開発に取り組んでいます．

車いす利用者にとって，階段は日常生活の障害となっています．Cybathlonという障害者の日常生活の困難を技術で解決するための競技会の車いす部門でも直階段と螺旋階段が課題として設定されています．

本研究室では，実用性を考慮し，できるだけシンプルな機構で階段昇降を実現可能な移動機構について検討を行っています．

これまで，車輪移動機構のみで階段昇降を実現する際の課題を検討し，

• ロッカーリンクと差動機構による直階段の昇降

• クローラを搭載したアームを車体の左右に有する機構による螺旋階段の昇降

について検討しており，小型の実験機を製作して検証を行っています．

パワーアシストは，少ない力でロボットや機器を操作可能にする制御手法です．
重量物の運搬などに応用することで，作業者の身体的負担を軽減できます．

本研究室では，移動機器／ロボットの操作支援としてのパワーアシストシステムの開発に取り組んでいます．移動機器には産業分野で用いられる搬送用の台車やリフターなどはもちろん，福祉・介護分野で用いられる車いす，ベッドなど様々な機器が含まれます．
これら機器を思った通りに動かすための操作支援システムに関する研究にも取り組んでいます．

パワーアシスト操作中には，物体への衝突の危険性があります．
また操作者が目標とする場所へ正確に位置決めする必要があります．
これらを同時に実現する手法として，「タウ理論」を用いた操作支援法を検討しています．
タウ理論は生態心理学の分野において，鳥が枝に着地するときや，人が自動車のブレーキングをするときに，物体までの予測到達時間（タウ）を知覚したうえで動作を行っていると言われているものです．さらに鳥が枝に止まるときは，タウの時間微分であるタウドットが一定になるよう，動作を行っていると言われており，我々は周囲の障害物情報をもとに，障害物までのタウドットが一定になるようロボットに支援入力を与えることで自然な操作感が得られると考え，実現に向けて研究を行っています．

人が刺激を知覚するとき，ある数値（力の大きさなど）を超えないと知覚しないと言われています．これを閾値（いきち）と言います．

本研究室では，人にとって自然な操作支援とは何か？を考え，上のようなタウ理論を用いた操作支援を開発しています．「自然な操作＝操作支援の力を知覚しない」と考え，パワーアシスト操作型ロボットにおける閾値を計測し，実際にタウ理論を用いた操作支援がある状態でどの程度の力が支援力として入力されるかを確認しました．

人は筋肉を動かすときに微弱な電気信号を発生しています．これを皮膚の上から電極で捉えたものを「表面筋電位」と言います．侵襲性のないこの手法は，リハビリテーションなどにも応用されています．

本研究室では，人が動作を行う際に，筋肉ごとに指令を与えているわけではなく，特定の筋群（束）に対して指令を与えているとする，筋シナジーの原理に基づいた筋電位の解析手法を用いて，人の特性解析を行っています．

これまで，起立動作や物体持ち上げ動作などを対象に筋シナジーの抽出を行い，動作中の人の運動方策の解析を行ってきました．
また抽出した筋シナジーから，そのシナジーに支配的なチャンネルを分析し，計測対象とする筋数の削減手法も提案しています．

筋シナジーは運動との相関性が高いため，特定の動作を行った際に特徴的な筋シナジーが観測できます．この特徴を生かして，筋シナジーによるパワーアシストシステムの操作性改善を検討しています．

まずは簡単なパワーアシスト操作として平面2自由度を操作可能なマニピュランダム型操作器を用いて，特定の操作を行った際の筋シナジーの抽出を行い，特徴の確認を行いました．現在筋シナジーを用いた操作性改善を検討しています．