最新技術動向

医療から自動車、環境などの多くの分野で目覚ましい発展がみられるAI(人工知能)は私たちの生活にも多くの影響を与えています。そんなAI研究に世界的に高い水準で取り組んでいるとされるのが米国や中国で、日本はそういったAI先進国と言われる国々と比較して後れを取っていると表現されることがあります。日本はAI技術を発展させるにあたり、人材の確保や研究体制の確立など多くの課題を抱えています。今回は2021年の現在、日本政府がAI技術発展のためにどのような政策を進めているのか、またすでにAI技術を導入している企業はどのように活用しているのか8つ事例と共に紹介します。

人工流れ星は、宇宙空間にある直径1mmから数cm程度のチリの粒が地球の大気圏に突入、衝突して気化し、大気の成分と混ざり合って光を放つ現象である流星を人工的に再現するものです。太古の昔より人々を魅了するこの流星群が、決まった日にち、決まった場所に降らせることができたらどうでしょうか。今回は、この人工流れ星で宇宙ビジネスに参入しようとしている株式会社ALEのチーフエンジニア蒲池康氏に、同社が取り組んでいる人工流れ星の宇宙空間への放出技術や安全性の取り組みについてお話を伺いました。

脱炭素社会の実現に向けて「水素エネルギー」の活用に注目し、産学官からの水素エネルギーに関する取り組みを紹介していく本連載。第３回目は、水素エネルギー普及に向けたサプライチェーンを構築しようとしている「産(民間企業)」に注目します。今回は、世界と日本の水素エネルギー活用に向けた動きを紹介した後、2010年から水素インフラの確立を目指し技術開発を進めている川崎重工業株式会社の水素戦略本部副本部長の西村元彦氏に、同社が水素に注目した理由と、水素サプライチェーン構築への取り組みについてお話を伺いました。

脱炭素社会の実現に向けて「水素エネルギー」の活用に注目し、産学官からの水素エネルギーに関する取り組みを紹介していく本連載。第２回目は、2009年に全国に先駆けて2050年までのCO₂排出量を実質ゼロにする「ゼロカーボンシティ」を表明し、山梨大学を中心に水素・燃料電池の研究開発を行っているた山梨県に注目します。今回は、山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センターに、太陽光発電による電力で水素を製造し貯蔵するシステム、燃料電池の低コスト化に資する材料開発など、産学官連携による取り組み事例についてお話を伺いました。

物流配送において、配達スタッフの人員不足、地方での過疎化と高齢化、都市部のマンションやオフィスビルのセキュリティ強化などの問題から、荷物を受取人まで届けるラストワンマイル配送にロボットを導入しようとする動きが進みつつあります。今回は、屋内配送に特化した「自律走行配送ロボット」を開発している香港発Rice Robotics社のCEO Victor Lee氏と日本での販売、導入支援を行うアスラテック株式会社に、「自律走行配送ロボット」の活用場の開発や、社会実装に向けたデザイン設計についてお話を伺いました。

近年ドローン(無人航空機)の商用化が急速に進められており、ホビードローンだけでなく、農業や林業での植物生育状況の空撮・センシングや、災害時の状況調査、宅配など物流分野などその応用は多岐に渡っています。一方、墜落事故が相次ぐなど安全性については厳しく検討され、飛行条件が厳しく規定されています。今回は、ドローンの安全性を確保するための通信技術を研究している情報通信研究機構(NICT)に、ニアミスを回避するためのドローン間の直接通信技術についてお話を伺いました。

ネットショップなどのEC市場は右肩上がりで拡大を続けていますが、物流業界は倉庫内で商品をピッキング・梱包する作業に従事する人材の不足に悩んでいます。そこで、ピッキング作業の自動化が注目されていますが、この作業はコンピューターとロボットで行うには難易度が高く、自動化は進んできませんでした。今回は、作業の一部をロボットが補助する形で省人化を目指しているラピュタロボティクス株式会社に、同社が開発しているクラウドコンピューティングによるAMR(自律走行搬送ロボット)が、どのようにピッキング作業を省人化しているかお話を伺いました。

2021年６月14～16日に、幕張メッセにて「Japan Drone 2021（第６回 ジャパンドローン）」が開催されました。ジャパンドローンは、名前の通り、日本のドローン技術の発信と企業交流の場を提供している展示会です。急速な市場の広がりなどの影響によりこれまで以上に安全性が求められるドローン。今回は、緊急パラシュートシステムやエアバッグなどドローンの安全に関する技術や、商用運用ドローンの飛行時間の延伸に関する技術についてご紹介致します。

粉末金属材料を敷いた床上にレーザーをあてて溶融凝固させながら造形(粉末床溶融結合法)する金属３Dプリンター。前編で解説した金属3Dプリンターによる造形プロセスの課題は、造形品質のばらつき以外にも、熱収縮による応力によって生じる反り変形があります。今回も引き続き、金属３Dプリンターの造形物の品質向上に向けた技術研究を行っている石川県工業試験場に、熱収縮による反り変形が生じる理由や「マルテンサイト変態」を利用した変形低減への取り組みについてお話を伺いました。

金属3Dプリンターでの造形技術は、金属加工では難しい複雑な形状の部品を強度はそのままに軽量化させたいといった用途に使われることが多いですが、機械加工と比べると品質にばらつきが生じやすいという課題があります。今回は、金属3Dプリンター造形物の品質向上に向けた研究を行っている石川県工業試験場に、金属3Dプリンターによる造形プロセスの課題や造形品質がばらつく理由を解説して頂いた後、同研究所で開発しているAI機械学習による造形品質のリアルタイム診断技術についてお話を伺いました。

農家の課題を解決するために、外部の技術者とタックを組んで新しい農業の仕組みを開発する方法もありますが、「必要は発明の母」というように、農家自ら農業における課題を解決できる仕組みを開発することも一つの方法かもしれません。今回は前編で紹介した農業ベンチャー、AGRIST株式会社のアドバイザーとして、またピーマン農家を営みながら自ら農業向け発明を行っている福山望氏に、同氏が考えた「ピーマン収穫ロボット」の基本概念や、収穫ロボットなど農業ロボットを開発することで実現する人間とロボットの共存についてお話を伺いました。

「適切に収穫できれば収量も増えるのに、その人手が確保できない」など、日本農業の人手不足は深刻な課題です。人手不足が解決できなければ「儲かる農業」は実現できず、新規就農者や後継者も増えません。そこで、AIとロボット技術でこの課題の解決に挑んでいるのが、農業ベンチャーAGRIST株式会社です。今回は、同社に吊り下げ式、2度切り可能なピーマン収穫ロボットについて、その開発経緯や販売仕組みについてお話を伺いました。

2021年６月23～25日に、東京ビッグサイトにて「TECHNO-FRONTIER 2021、第30回モーション・エンジニアリング展」が開催されました。TECHNO-FRONTIERは、メカトロニクス、エレクトロニクスに関する11もの展示会によって構成され、モーター、電源、センサーなどさまざまな技術の展示や技術動向を情報収集できる場となっています。今回は、アキシャルギャップモーターや食品ハンドリングロボットなどの要素技術からグラファイト・ブロックなどの材料まで、最新動向をお伝えします。

国産スーパーコンピュータ「富岳」が８年半ぶりに「世界一」に返り咲き、日本の半導体およびハードウェア技術が今なお世界水準であることが立証された。しかし、米国発のGAFAは、ソフトウェア技術と大量のデータを駆使して巨大プラットフォーマーに成長した。モノづくり産業の未来も「デジタル化」にかかっているのは間違いない。世界に誇れるハードウェア技術に、いかにソフトウェアおよびデータ解析の技術を上乗せできるか。それこそが、日本が科学技術立国として復活するカギになるはずだ。今後の日本におけるモノづくりの課題を、２冊の書籍から考察したい。

不規則な食生活や運動不足などの生活習慣が原因で起こる疾患、「生活習慣病」。健康寿命を延ばすためにも、日頃から生活習慣病の予防、改善に取り組むことは重要です。その一つの例が年に1回受ける定期健診の血液検査ですが、その日1回の健診では命に関わる重大なリスクを見逃す場合もあるといいます。今回は、生活習慣病に関わる血糖値と血中脂質値を非侵襲で常時測定できる装置を開発している株式会社タニタと富山県立大学らのチームに、「高血糖」や「脂質異常症」の悪化が引き起こす疾患リスクや、糖質や脂質の常時測定することの必要性についてお話を伺いました。

食事後の血糖値が異常に高くなる「血糖値スパイク」は、空腹時で行われる通常の健康診断では見落としがちだといいます。その結果、重度の糖尿病に進行する恐れがあるため「隠れ糖尿病」と呼ばれています。このような隠れ糖尿病の人を見つけて治療や生活習慣の改善など行動変容を促すために、株式会社タニタと富山県立大学らのチームは、非侵襲で血糖値と血中脂質値を常時測定できる装置を開発しています。今回も引き続き、同研究チームに、同装置開発に利用した遠赤外光や中赤外光の計測原理について説明して頂くほか、今後の開発フェーズについてお話を伺いました。

2021年５月26～28日に、東京ビッグサイトにて「第30回 Japan IT Week [春] 2021」が開催されました。Japan IT Weekは、ITシステム、IoT、５G、AIなどのIT系の企業が出展する展示会です。今回はオフライン開催に併せ、６月のオンライン展示会の開催によって、より多くの人に向けて企業交流、技術展示が行われていました。今回は、山間部に設置したカメラ内蔵LoRaデバイスを使った画像監視システムや感圧センサーに使える導電性の不織布などの最新技術をリアル展示会から紹介するほか、スタンドアローンで使用可能なキャリアボードをオンライン展示会からご紹介致します。

2021年4月14～17日に、東京ビッグサイトにて「INTERMOLD2021／金型展2021／金属プレス加工技術展2021」が開催されました。同展示会は、国内外の工作機械などの設備機器メーカーや金型メーカー、プレス加工メーカーなどが出展している、最先端の金型加工技術が集結する専門展です。新型コロナウイルスの影響でオフラインでの開催は2年ぶりとなります。今回は、超硬合金のCVDコーティングや、超短パルスレーザによる摩擦特性に優れた切削工具製作など、最新金属加工技術についてご紹介します。

ブレイン・マシン・インターフェース(以下BMI)技術は、頭皮の外側から脳波を計測する装置を搭載したヘッドギアをつけて行う「非侵襲型」が主流ですが、脳との間に隔たりがあるため脳波にノイズが混ざり精度に欠けてしまうのが難点となっています。そこで、頭蓋骨を外して電極を挿す、つまり身体に手を加える「侵襲型」が提案されていますが、その普及には心理的ハードルが懸念されているようです。今回は、アンドロイド研究の第一人者である株式会社国際電気通信基礎技術研究所(ATR)の石黒浩氏に、「侵襲型」BMI普及における心理的ハードルに関する見解と、その普及が社会にもたらすインパクトについてお話を伺いました。

人間の脳波を利用して脳とマシンを直接つなぎ、頭で動けと念じるだけでモノを動かせる技術、「ブレイン・マシン・インターフェース(以下BMI)」をご存じでしょうか。従来、BMIは身体の麻痺や欠損による障がいを補うことを主な目的として研究が進められてきました。しかし、最近の研究により健常者にとってもBMI使用は脳機能向上などメリットがあることが示唆されました。今回は、BMI使用による人間の身体機能拡張への可能性を研究している株式会社国際電気通信基礎技術研究所(ATR)の西尾修一氏に、BMIを用いた「第３の腕」を動かす実験や、その結果得られた健常者へのメリット、また実用化までのハードルについてお話を伺いました。