崇実大学の学部生チーム、ロボットの作業範囲を広げる腰の設計に挑む

崇実大学校MAIROBOT研究室の学部生たちは、ロボットの作業空間を拡大するため、従来の550mmに留まっていた到達距離を改善する腰構造の設計に取り組んでいる。可動範囲の拡大に伴い上半身が前に屈む不安定さも発生しているが、チームは安全な動作に向けた制御作業を進めている。

2026年夏に行われたヒューマノイド・チャレンジの後も、崇実大学校MAIROBOT研究室の研究は続いている。産業通商資源部が主催した今回の大会は、ロボットの性能を試す場であったが、研究室の学生たちにとっては、ロボットを直接設計し、コードを修正しながら、自ら判断して解決する経験を積む過程であった。

大学院生がいない学部生のみの研究室による自律的な研究方式

崇実大学校MAIROBOT研究室は、大学院生がいなく、学部生のみで構成されているのが特徴である。メンバーは部品設計からスタイリング、ハードウェア製作まで各自の役割を分担し、ロボットをゼロから最後まで直接構築する。研究室の学生たちは、夜遅くまで残って研究に没頭する自律的な雰囲気の中で活動している。

学部生のみで構成される環境には、研究の方向性を自由に設定できるという利点がある。低学年の学生も能動的に活動に参加しており、設計から運用に至るまでのパイプラインを直接構築する経験を積んでいる。彼らは前回のヒューマノイド・チャレンジで受賞こそできなかったものの、設定した目標を達成することで研究の意義を見出している。

ロボットの作業範囲拡大に向けた「腰」構造の改善

最近、研究室の核心的な課題となっているのは、ロボットの腰部分を修正することである。従来のロボットは腰部分が固定されていたため、到達距離（reach）が550mmに過ぎなかった。研究チームはロボットの作業空間（workspace）を広げるため、腰の構造を変更することに決定した。腰の関節が動くことで、ロボットの腕がより遠くにある物体に届くようになるからである。

ハードウェアの設計が完了すると、CNC加工を通じて部品を製作する。設計段階ではInventorアプリを活用して干渉や公差を確認し、高い荷重に耐えなければならない構造物の特性上、精密な製作過程を経る。しかし、実際の組み立てや駆動の過程では、予期せぬ変数が発生することもある。最近の腰構造の変更過程においても、モーターの活性化信号の問題で軸の一つが停止する現象が現れたが、チームメンバーが原因を突き止めて解決し、作業を継続した。

失敗を資産とする「ロボノイド・ヒューマン」の目標

研究チームは毎週の会議を通じて、過去の成果を分析し、次の課題を決定する。ロボットがなぜそのように動くのかを数値とグラフで説明する過程を経て、シミュレーションを通じて動作範囲を検証する。設計段階で意図した動きが、実際の組み立て後に実現されないことも頻繁にあるが、学生たちは現在のエラーを見つけ出すことが、将来の問題を防ぐ過程であると判断している。

腰の構造を改善したロボットは、以前よりも広い領域に腕を伸ばせるようになった。ただし、可動範囲が広がったことに伴い、上半身が前に屈むなど動きが不安定になる問題も発生した。これに対し、研究チームは単に動きを大きくするだけでなく、いかにして安全に動かせるかに焦点を当て、制御（tuning）作業を進めている。

彼らは将来、工場で人間を代替できるヒューマノイドを作ることを目標としている。ロボット技術を通じて危険な作業を自動化することで、産業現場の効率性を高めるというビジョンのもと、研究を継続している。

出典：元の動画（YouTube）