予測不能な世界で動くロボットをつくりたい。 フィールドロボットとAIで拓く共生社会

熊本高専でロボットに没頭した学生時代を経て、神戸市立高専で教員として教育・研究に携わっている田原熙昻先生。屋外で動くフィールドロボットやショベルカーの自律化など、「現場で使えるロボット」を追求し続けています。人とロボットが協働する社会を見据えた研究と、高専生への思いに迫ります。

ロボコンを通して気付いた、自分なりの研究姿勢

―まず、熊本高専に進学しようと思われたきっかけから伺わせてください。

最初の入り口は、実はかなり身近なところにあったんです。小学生の頃、自分の名前の由来を考える授業があって、親が「将来は科学者のように活躍してほしい」という願いを込めて名付けてくれたと聞いたんですね。それで、自然と科学とかものづくりの方向に気持ちが向いていきました。

ただ、小さい頃から本格的にロボットをつくっていたわけではないんです。ゲームをしたり普通の学校生活を送ったりと、いわゆる「普通の子ども」でした。

ただ、熊本では高専自体の知名度も高くて、オープンキャンパスでロボットが動く様子を見た時、「ものづくり＝ロボット」というイメージが一気に輪郭を持って表れた気がしました。

―実際に熊本高専に入学してからは、どのような学生生活を送られたのでしょうか。

入学してからは、本当にロボコン中心と言っていいほどロボットにのめり込みました。

ロボコン部には、1年生の頃はまず加工を徹底して学び、そこから2年目で設計や回路などの担当に分かれるという文化がありました。私は加工より制御やプログラミングが好きだったので回路班に入りました。

3年生では部長となり、一気に大変さが増しました。チーム規模も大きく、部長としてマネジメントまで担うようになったことで、単純に「好きだから楽しい」だけでは済まない難しさにも直面しました。大規模チーム運営の大変さの反動から、4年生のときには高専ロボコンと並行して廃炉創造ロボコン^※にも参加して、小規模チームでの開発に取り組むようになりました。

※長期に及ぶ東京電力福島第一原子力発電所の廃炉作業を想定して、どんなロボットが必要かを思い描き、課題と解決策を考え、それらを反映させたロボットを高専生が製作する大会。

―その経験が、今の研究姿勢にも影響していそうですね。

間違いなく影響しています。ロボコンは単に技術を磨くだけではなく、「人やチームとどう向き合うか」を強制的に学ばされる場でした。

私は最終的に「少人数で、自分のペースで研究や開発ができる環境の方が合っている」と感じるようになり、その後の進路選択にもつながりました。廃炉創造ロボコンやつくばチャレンジ^※といった、少人数での屋外ロボット競技に移行していったのも、その延長線上にあります。

※移動ロボットが遊歩道等の市街地を自律走行する技術チャレンジで、人々が普段使っているあるがままの実環境（リアルワールド）における自律走行技術の進歩を目的として、公開実験を行っている。

また、この頃から「フィールドロボット」という分野に強く意識が向くようになりました。屋外で動くロボットは、雨や風、草や段差など、予測できない要素が大量にある世界で動かなければならないんです。

私は実際、つくばチャレンジの本番で、走行ルート上に一本だけ生えていた草を障害物と誤認識してロボットがコースアウトする場面を経験しました。この草は、本番前日の夜の強風によって走行ルート上に飛び出てきた、まさに予想しない障害物でした。そこで、「事前に想定した環境でしか動かない今の制御では限界がある」「もっと賢く環境を理解して動くロボットが必要だ」と強く感じました。

田原先生が考える「人とロボットの関係性」

―そこから大学院に進み、本格的にロボットAIの世界に踏み込まれたわけですね。

はい。奈良先端科学技術大学院大学のロボットとAIを融合させた研究室に進学し、より理論的な側面から研究に取り組むようになりました。高専ではロボットのことはよく学びましたが、AIの理論のことはよく知らない中での進学でした。研究室の先生、先輩、友人と日々研究に取り組むことで、ロボットAIの力をつけていきました。

特に大きな経験だったのは、「ムーンショット型研究開発プロジェクト」に携わったことです。月面で土木作業を行うショベルカーの自律化というテーマで、地球上では再現できない重力環境をシミュレーションで学習させるなど、非常にチャレンジングな研究でした。

そしてこの流れの延長で、「人間が経験と勘で補っていた部分をどこまでAIに任せられるか」という問いと向き合うようになりました。屋内工場のように整った環境ではなく、屋外や現場という厳しい世界でロボットを自律化するには、従来型の制御だけでは不十分です。

―現在取り組まれている研究についても教えてください。

現在は、ショベルカーの自律化と、人型ロボットを使った「汎用的なロボット作業」という二つの柱を中心に研究を進めています。ショベルカーは建設や土木の現場で欠かせない機械ですが、長時間の運転の負担、安全性、熟練の運転技能継承の難しさなど、さまざまな問題があります。これをAIによって自律化することで、危険な環境でも安全に作業できる未来を目指しています。すでに実機レベルで研究が進んでいて、新しい建機展や国際ロボット展などで発表する機会も増えています。

さらに、近年は人型ロボットの急速な進歩にも注目しています。人型ロボットをショベルに「乗せて」操縦させることで、個別に機械を改造しなくても、さまざまな機械に対応できるという発想です。これは単なる技術の話ではなく、「導入コスト」「現場への適用可能性」まで含めた現実的な解決を目指す研究です。最終的には、家では皿洗いをして、現場ではショベルを操縦する、そんな「相棒のようなロボット」が当たり前に存在する社会をつくりたいと思っています。

―人とロボットの関係について、もう少し田原先生の考えを伺いたいです。

私は、ロボットが人間の仕事を完全に奪う未来を理想とは思っていません。むしろ、「人がやらなくてもいい作業」「危険で負担の大きい作業」をロボットが担い、人は人にしかできないことに集中できる社会の方が健全だと思っています。

研究室の名前にも「人とロボットが協働する」という理念を込めています。極端な「人間不要論」ではなく、「共生」という言葉がしっくりきますね。

実は研究室の外でも、会話ができるロボットをつくり、市民イベントで走らせる取り組みもしています（神戸高専のロボットグループ教員との連携研究）。神戸市のみなとまつりやクリスマスイベントで、ロボットが子どもたちと会話しながら走り回る。そうした「社会の中にロボットが自然に存在する風景」を現実の場で試すことも大切だと感じています。

研究は社会とつながってこそ意味を持つものですし、市民の方々にロボットを「怖いものではなく、面白い存在」と感じてもらいたいという気持ちもあります。

そばにAIがある時代において、価値を持つもの

―高専ではどのような指導を心がけていますか。

学生とはできるだけ同じ目線で接することを意識しています。私は自分自身が高専生だったこともあり、「高専生の気持ち」や「ロボコンに夢中になる感覚」がよく分かるつもりです。だからこそ、厳しく管理するだけでなく、一緒に楽しむ、一緒に悩む、そういう距離感を大切にしたいと思っています。教育も研究も、教員自身が楽しんでいる姿を見せることが一番のメッセージになると感じています。

また、ロボコンの顧問として学生と一緒にチーム作りに取り組んでいますが、ここでも自分の経験が役に立っています。学生主体の良さを尊重しつつ、必要なところは教員が環境整備をする。そのバランスを意識することで、学生がより集中して挑戦できる環境を整えたいと思っています。ありがたいことに、着任以来全国大会にも進むことができていて、周囲からはプレッシャーもかかりますが（笑）、それ以上に学生たちの成長を間近で見られる喜びの方が大きいですね。

―高専生にメッセージをお願いします。

高専は本当にチャンスに満ちた場所だということを伝えたいです。実践的な教育環境、充実した研究設備、多数の全国規模のコンテスト、どれも本気で取り組めば必ず自分の糧になります。AIが計算やレポートまで代わりにやってくれる時代だからこそ、「自分の手で考え、失敗し、積み重ねてきた経験」が価値を持ちます。自分が「これは楽しい」と心から思えるものを見つけて、その環境を存分に使い倒してほしいですね。

田原 熙昻氏
Hirotaka Tahara

• 神戸市立工業高等専門学校 電子工学科 講師

2018年3月　熊本高等専門学校 熊本キャンパス 制御情報システム工学科 卒業
2020年3月　熊本高等専門学校 熊本キャンパス 専攻科 電子情報システム工学専攻 修了
2022年3月　奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 博士前期課程 修了
2024年3月　奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 博士後期課程 修了（早期修了）
2024年4月　神戸市立工業高等専門学校 電子工学科 助教
2025年4月より現職

• 田原研究室 HP