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通巻204号 CONTENTS 01 創立100周年を迎える群馬大学理工学部 篠塚和夫 02 小水力発電の技術とアジアネットワーク 藤本穣彦 05 一人の電気屋として生きること， 学ぶこと 木塚正明 06 08 液浸メニーコアスーパーコンピュータSuiren（睡蓮） 鳥居 淳 高分子ゲルとは何か 世界初柔らかいゲルの3Dプリンターの開発 古川英光 アグリロボットの開発が加速化！ 10 「第1回トマトロボット競技会」開催！ 浦 環・石井和男・松尾貴之・川尻一志 12 伝言版 13 春の出版案内 2 015 S P R I N G VO L . 5 1 春号 世界初，感情認識パーソナルロボット pepper 2015 年 2 月 27 日にソフトバンクモバイルより感情認識型パーソナルロボット pepper のディベロッパー向け購 入予約が開始されました．応募が殺到し，購入予約開始直後に完売となったそうです．pepper の特長は表情と 声からその人の感情を察する最新のテクノロジー（感情認識機能）が備わっていることです．人とのふれあいの なかから自律的に反応することができます．コミュニケーション型ロボットとしての特長を生かし，銀行での接 客業務やエンターテインメント分野等従来のロボットとは違った新たな領域での活躍が期待されます． 〈写真提供：ソフトバンクロボティクス〉 http://www.ohmsha.co.jp/ もっと詳しい情報をお届けします． 創立１００周年を迎える 群馬大学理工学部 群馬大学 教授・理工学部長・理工学府長 しのづか かず お 篠塚 和夫 現在の群馬大学理工学部の前身である「官立桐生高等染織学校」は， 今から丁度 100 年前の大正 4 年即ち 1915 年に，我が国 8 番目の高等 工業学校として設置されました．今年は正に「センテニアル・イヤー」にあ たります．100 年前の我が国の産業構造はまだまだいわゆる軽工業が主 流であり，その中でも繊維産業は当時の中核産業でありました．校名にあ るように色染と紡織，即ち「化学」と「機械」の２学科からなる，当時日本 で唯一の高等染織学校が織都桐生に設置されたのは，そのような時代背 景からでした． 初代校長として当時の米沢高等工業学校から赴任された大竹多氣博士 は，日本中から優秀な教員を桐生の地に招聘することに尽力され，また， 最初の入学生 39 名を前に「艱難汝を璧にす」の言葉を贈り，叱咤激励さ れたと伝えられています．さらに大正 7 年（1918 年）から昭和 20 年（1945 年）まで実に 27 年の長きに渡り第 2 代校長を務められた西田博太郎博 士の元で，応用化学科，機械科，電気科を始めとする多くの学科・別科 が増設されるなど，学校は大きな発展を遂げてきました．現存する当時の 写真からは，花形産業である絹織物を中心とした繊維産業を抱える桐生 の華やかさと，日本中から桐生に結集し人材育成に当たられた気鋭の教 員陣や，そこで学ぶ学生たちの溌剌とした感じが今も伺えます． 戦後は他の高等専門学校と同様に，総合大学としての新制群馬大学の 工学部として再出発をしました．昭和 39 年（1964 年）には大学院工学 研究科（修士課程）が，また平成元年（1989 年）には博士課程が設置さ れ，さらに平成 25 年（2013 年）には教育課程を全面的に改訂した，理 工学部・大学院理工学府への改組を実施しました． ここで行われた改組は，他部局などとの合併・連携によるものではなく， それまでの工学部体制の再編により行われたもので，その意味では余り他 に例のないことと言えます．この改組によって，確かな理学的基盤を持ち， それを活用して俯瞰的な視点から様々なイノベーションを生み出して行く 工学エキスパートを育成して行くことが我々の狙いです．さらに，100 周年 を迎えるにあたり実施している記念募金事業では，卒業生や様々な企業・ 団体から多額のご寄付をいただきました．これを活用した学生や若手教員 の海外留学支援制度を整備し，グローバルな舞台で活躍できる工学エキ スパートの育成，国際共同研究の強化にも力を注いでいきたいと考えてい ます． 100 年の区切りを迎えた今，これからの日本を支える理工系人材の育 成と，国民の生活に貢献できる研究成果の創出が我々の使命であると， 改めて感じています． 1 小水力発電の技術と アジアネットワーク 静岡大学アジアブリッジプログラム／農学部 ふじもと ときひこ 藤本 穣彦 近年，自然エネルギーの価値が見直され，そ 関する技術移転を含む総合的なトレーニングプ の積極的な活用が期待されている．なかでも人々 ログラムであった．トレーニングには，バンドン の暮らしに根ざしながら分散して賦存しており， 工科大学の学生が多く参加していた．そのなか 小規模な利用に適した小水力エネルギーは，地 から技術ベンチャーが立ち上がり，小水力メー 域再生の資源として再評価されている．小水力 カーが育っていく．共通の小水力技術を核とし エネルギーを地域の共有財産として，地域が主 た技術ネットワークとして，AHB は 1999 年に 体となって，地域社会の持続的な発展のために 正式発足する．AHB は，小水力発電の専門技術 活用する．その実践は，アジア各地でなされて を有する個人から成る技術を核としたプロフェッ いる． ショナル・アソシエーションだ． 2015 年 2 月現在， 技術に注目してみると，小水力発電の技術は， 各地域レベルで構築されていることに気が付く． なかでも，タービン（水車）技術のイノベー 単純に大規模な水力発電を縮小したものでもな ションに成功した点が評価を集めている．第 1 い．地域の自然条件（特に流量と落差）に合わせ に，クロスフロー水車について，大型化に成功 て機器選定が異なるし，設計や施工，マネジメ し 1,000kW までの製造が可能となった．さら ントやメンテナンスなどは地域に応じて個別の対 に，ピーク効率を上昇させ（69 → 76％） ，流量変 応が求められるからだ．地域に根ざして特徴的 動に対応する稼働域の広いタービンを開発した． な技術が形成されるゆえに，小水力発電に取り 第 2 に，低落差用プロペラ水車について，安価 組むことで地域に産業が生まれる． で短納期の商品開発に成功した（100W 程度から 力エネルギーに関する専門知識・技術によって 250kW 程度まで製造可能）． 図は，主要 3 社（PT.Heksa Prakarsa Teknik ， PT.Karamatraya ，CV.Cihanjuang Inti Teknik） の累計生産出力を示したものである．1992 年の 最初のタービン製造から 2013 年までの累計で， 638 ユニット，約 20,000kW を製造した．学習， 習熟期を経て，2006 年以降は，3 社がそれぞれ 職業が創出され，技術者のネットワークとして 独自の技術開発を行うようになり，生産も安定し 「Asosiasi Hidro Bandung（以下，AHB） 」が形 はじめている．現在では，3 社合計で年間 80 ∼ 重要な位置づけとしてのバンドン 小水力発電と地域づくり実践の先進地域であ る，インドネシア共和国西ジャワ州の州都バン ドンへと足を運んでみよう．バンドンでは，小水 成されている． 2 メンバーは 85 名を数える． 100 ユニットの生産力を有し，売り上げにして 3 バンドンへは，1992 年からドイツの GTZ（現 億円程度のビジネス規模となっている．生産量・ GIZ）により，水力発電の技術移転が開始された． 売り上げともに年々伸びている．約 400 名の技 水車や発電機，電気の制御技術だけでなく，ポ 術雇用が生み出され，小水力発電はバンドンの テンシャル調査や土木等，現場の設計や導入に 地域産業となっている． OHM BULLETIN VOL. 51 春 小水力発電の技術とアジアネットワーク 総出 〔kW〕 20,000 18,000 19,513kW （最初のタービン製造） ・1992- Heksa 16,000 ・1994- Karamatraya ・1998- Cihanjuang 14,000 12,000 10,000 8,000 学習 6,000 習熟 革新 4,000 2,000 技術移転＋マーケット （SKAT， GTZ/GIZ） 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 0 図 AHB 主要 3 社の累計出力 出典：各社よりデータ提供を受け筆者 作成（2014 年 3 月） ている．福岡県糸島市の白糸の滝小水力発電所 （15kW ，2014 年 6 月稼働）の基本設計を，前任 者から急きょ引き継いだのは 2013 年度末だった． 資料をみると水車がブランクになっている．水車 選定がなされていなかった．慌てて国内メーカー に照会したが，納期も価格も折り合わない（表） ． ヨーロッパの技術は洗練されていてデザインも 格好良いが， どうしても価格が合わない．そこで， ヨーロッパから技術移転を受けた国で，地域に 写真 1 技術について説明を受ける 技術を通じたネットワークの広がり 根ざして発展している技術はないかと着想した． 果たしてインドネシアのネットワークと出会うこ とになる． メイド・イン・インドネシアのタービンは，ア ジア，アフリカ，ヨーロッパへ輸出されている． 表 白糸の滝の小水力機器の納期と見積もり（2014 年 3 月） これまでに，イギリス，スイス，フィリピン，ネパー ル，マダガスカル，エチオピア，ウガンダ，タン ザニア，パプア・ニュー・ギニア，カメルーン， A社 水車 （15kW） ザンビア，モザンビーク，そして日本への導入実 発電機 績がある． 制御盤 日本にインドネシアのタービンを導入すること になったのは，水力発電の小規模・適正技術が， 日本の地域レベルで失われていることと関連し OHM BULLETIN VOL. 51 春 5,000 万円 B社 1,900 万円 1,300 万円 合計 5,000 万円以上 3,200 万円以上 納期 15 〜 20 ヶ月 15 〜 20 ヶ月 3 小水力発電の技術とアジアネットワーク 技術を通じた出会いは，単なるビジネスや技 く，インドネシアのインフラ整備や社会開発を進 術交流にとどまらない可能性を秘めている．バ めるだけでもない．インドネシアの小水力技術と ンドンには， 「ASEAN 水力技術研修センター・ の出会いは，私たちをアジア・アフリカへも導い HYCOM（ASEAN Hydropower Competence Centre） 」がある．ASEAN ，アフリカ諸国を中心 に年間約 3,000 名の技術研修生が学ぶ．AHB メ ていく． ンバー企業も，それぞれ社内にラボを持ち，また 各社が納入したオンサイトで技術研修を受け入 れ，オープンな技術対話の場を開いている．こ のようにして，バンドンは，小水力技術の拠点と して，そして，小水力技術について学習する場と して，インドネシア全土を見渡し，さらにアジア・ アフリカ諸国とネットワーキングしている． 地域社会の発展へ 何のために小水力エネルギーを活用するのか． AHB の中心メンバーであるエディ・プルマディ は言う． 「エネルギーは社会経済そのものを変革 することができる．小水力は，社会の価値を高 めながら，農業・農村の価値や経済を高めるこ とにも繋がる．それを自分の会社で実践し，実 例を示すことで，社会を革新したい」と． 国家情勢や社会状況によって，地域が抱える 課題や取り組むべき優先順位は異なる．しかし， 小水力に代表される小規模・分散型の自然エネ ルギーを，地域の共有財産として，地域が主体 となって，地域社会の持続的な発展のために活 用する，という方法は共通して有効なのではない か． 自然に働きかけてエネルギーを得る．そのた めの技術と知恵を，人と場に蓄積し，地域に持 続的な雇用を発生させ，問題解決の主体を形成 していく．それらのプロセスが地域に根ざした取 り組みとして行なわれる限り，個性が生まれ，地 域間での学び合いが創発する．日本に欠けてい る小規模・適正な水力技術を埋めるだけではな 4 写真 2 筆者と AHB メンバー 【参考文献】 1） 資 源エネルギー庁グリーンパワープロジェクト 「失われた技術をもとめて― ―日本とインドネシアでつなぐ小水力の “ミッシングリンク” 」 （2015 年 3 月 5 日最終アクセス） http://www.greenpowerproject.jp/event/missing_link.html 2） Y oshinobu Watanabe, Youichi Kiuchi, Mina Takagi, Tokihiko Fujimoto, Yukihiro Shimatani ，2015 ，Re-Build up Small Scale Hydropower Technologies in Japan by local Industrial Power ， Proceedings of International Conference on Hydropower for Sustainable Development (Feb 05-07, 2015, Dehradun, India) ， 235-238 頁 http://ahec.org.in/ICHSD_2015/index.html（2015 年 3 月 5 日最終アクセス） 3） 藤 本穣彦「自然エネルギー社会企業――地域に根ざして拓かれる組織 と事業の持続性」 ， 『東アジア研究』 第 16 号，71-87 頁 （2014） 4） 髙 木美奈・藤本穣彦・島谷幸宏「日本における小水力発電技術再生 の試み――ネパール・ペルトン水車の技術移転」 ， 『東アジア研究』第 16 号，89-112 頁 （2014） 5） 藤 本穣彦・島谷幸宏「バンドン小水力アソシエーションの組織憲章」 ， 『協同の發見，自然エネルギー・協同組合方式の探究⑧』第 262 号， 77-82 頁 （2014） OHM BULLETIN VOL. 51 春 一人の電気屋として生きること， 学ぶこと 総合病院電気主任技術者，電験一種合格 き づか まさ あき 木塚 正 明 地域の集会に顔を出す際，自己紹介を求められること がよくある．以前は「電気屋です」で済ませていたのを， 最近は「電気主任技術者です」ときっぱり言うことにして いる．説明にずいぶんと時間を要することもあるが，聞 かされている側が私を「電気工事屋さん」なのか「電気関 係のお方」なのか迷わなくてすむであろうし，多少なり とも自負心を込めて「電気主任技術者」の呼び名を一人 でも多くの人に知ってもらいたいがためでもある． 40 歳を過ぎて一年発起し， 「電気屋」の一つ「電気主 任技術者」になろうと思った．説明するまでもないが簡 単には取得できない資格でもある．その後，この資格を 生かして収入を得るためには，個人もしくは企業に雇わ れて「選任」になるか保安点検マンいわゆる「非選任」の 技術者になるかの二通りしかない． 木塚 正明 著 A5 判／ 184 頁／定価：2,484 円（本体 2,300 円＋税） ISBN 978-4-274-50527-0 私はあえて後者を選んだ．需要家のお客様のところを が絶えない温厚な設備担当者が声を荒げ「すぐに来てく 回り，電気設備が関係規則や細則に合ったものであるか ださい」と携帯が鳴る．短いこの一言から事故の甚大さ どうかを判断し，否なる場合は改修や補修工事をお願い が予想される．聞かされたこちらは心臓がバクバクし， しなければならない．お金をいただいたうえでの更なる 今にも口から飛び出さんばかりである．この状況での電 お願いであるから「はい，わかりました」のストレートな 話対応はつらい．一刻も早く駆け付けたいが複数件一度 言葉は返ってこないのが常である．ここでの四苦八苦の に行ける訳がない．他者の応援も考慮しながら複数の事 積み重ねが点検マンとしての技術力，もっと言えば人間 故応動先に優先順位をつけなければならない．ここでも 力を磨いてくれるのだ．ただし，それには日々の研鑚と 否応なく技術力，人間力を試されている． 少しの勇気が必要なのは言うまでもない． 最近，我が家の周囲に太陽光パネル群が建ち始めた． 本書はそうしたエピソードをまとめた一冊であり，電 しかし，どうも馴染めない．私は，訪問点検マンとして 気主任技術者の仕事をするなかで経験した失敗や解決へ いろんな業種のいろんな人たちに出会えた．電気工作物 の過程を書き留めたものである． が相手でもそれに携わっている人に興味があったし，学 ある工場内の屋外変電所のフェンスを覆った葛のツ ぶことも多かった．太陽光パネルの点検だけでは無機物 ルの一群を刈ろうと汗にまみれて鎌をふるっていると 相手の味気無さしか残らないだろう．私の電気屋として 「やぁ，大変ですな．お蔭で助かります」と事務所の一人 の視線の先にあるものは，電気を通してその奥にある人 が冷えた麦茶を運んでくれたりする．これは一瞬なりと であると今更ながら思っている． も心が和らぐ稀有な事例であるが，例えば電気事故など 本書を読んだ電気設備の設計・維持・管理に関わる多 はこちらの都合を待ってはくれない．運悪く事故が重な くの人が同じ轍を踏まないように，少しでもお手伝いで るタイミングというものもある．普段はにっこりと笑顔 きれば幸いである． OHM BULLETIN VOL.51 春 5 液浸メニーコアスーパー コンピュータ Suiren（睡蓮） 株式会社 ExaScaler 研究開発部長 CTO 鳥居 淳 高エネルギー加速器研究機構では，2014 年 10 月にメニーコアスーパーコンピュータ Suiren （睡蓮）を導入した．Suiren は，国内ベンチャー 企 業である PEZY Computing が開発したメ ニーコアプロセッサ PEZY-SC と，グループ会 社 ExaScaler が開発した液浸冷却システムを 用い，高性能化と消費電力削減を同時に実現し た．これらの結果，2014 年 11 月にスーパーコ ンピュータの性能ランキング TOP500 リストで 369 位（178.1TFLOPS），省エネルギーランキン グ Green500 リストで 2 位（4.95GFLOPS/W）に 認定された．ここでは，この Suiren の特徴につ いて解説する． PEZY-SC 今日のスーパーコンピュータ開発は，性能を向 上させつつも，消費電力をいかに抑えるかが大き ができる MIMD（Multiple Instruction-stream Multiple Data-stream）方式を採用し，幅広い課 題に対応できるようにした． な課題となってきている．Suiren では，高性能 MIMD 方式における PE の複雑化という課題 化と低消費電力化を独自メニーコアプロセッサ を，時分割マルチスレッドアーキテクチャによる PEZY-SC を用いることによって実現している． この PEZY-SC は，1 チップの中に世界最高クラ スの 1,024 個の PE（Processing Element）を集 積している（図 1） ．一般に，多くの PE を 1 チッ 実行プログラムの高速切り替えや，単純な 16 段 ＊ プに集積する場合には，プログラムを一つのもの として，データを複数並列に扱う SIMD（Single 6 図 1 PEZY-SC ダイプロット 1,024PE を 1 チップに集積した MIMD メニーコアプロセッサ スーパーパイプライン構成，複雑な機構の排除， 適正な動作周波数の選択により解決し，高性能 かつ低消費電力化を実現している． 液浸冷却システム Instruction-stream Multiple Data-stream）方式 が主流である．SIMD 方式は，PE 各々を単純化 Suiren は，システム全体を効率よく冷却する ために， 新開発の液浸冷却システム を採用した． しやすく，電力効率を向上させやすいためである 液浸冷却とは，電気を通さない不活性液体で満 が，自由度が制約されるという課題もある．たと たした液槽に，コンピュータの基板を直接浸す えば，GPU と呼ばれるグラフィックス処理に特 ことにより，半導体素子などの電子部品から熱を 化したアクセラレータ（演算加速装置）は，ほと 奪い去る技術である．液体の熱運搬能力は気体 んどが SIMD 方式である．一方，PEZY-SC は， と比べて 1,000 倍以上高く，高速な半導体を高 各 PE が独立したプログラムとデータを扱うこと 密度実装したとしても，低い温度に保つことがで ※ OHM BULLETIN VOL. 51 春 液浸メニーコアスーパーコンピュータ Suiren（睡蓮） きる． 図 2 Suiren 全体像 開放型液槽に 32U の 今回開発した液浸冷却システムでは，高沸点 サーバボードを格納 のフッ化炭素不活性液体を冷媒として，熱伝導 によって熱を奪う．冷媒が蒸発，揮発しないこと から，液槽を密閉する必要がなく，開放型の液 槽を実現できた．冷媒は，液槽で基板上の電子 部品から液体のまま熱を奪い，暖められた冷媒 はポンプによって冷却器に運ばれ，冷却された 上で再度液槽に戻される．冷媒は，ボードを液 槽から引き揚げた後 1 時間程度で液切れし，部 品の換装などのメンテナンスができることから， 空冷環境に比べて保守性を損なうことはほとん どない． 実際の運用では，半導体素子の温度を 40℃以 下に抑えられていることが確認できた．このこと は，素子温度に比例する半導体漏れ電流（リーク 電流）の減少による低消費電力化や半導体素子の 精度浮動小数点） ，総メモリ容量は 8TB のシステ 長寿命化，熱による誤作動の減少など，信頼性 ムとなった．最新の測定では，Green500 の測定 の向上にも寄与するものである． 条件において 6.22GFLOPS/W をマークするなど， Suiren は，高効率冷却による省スペース化に より，ホストマシンを含めても屋内設置面積は きわめて電力性能に優れたスーパーコンピュータ を実現できたと考えている． 6.3m に抑えられており，これは京コンピュータ と比べて性能あたり 25 倍のフロア面積効率とな 2 今後に向けて る．さらに，空冷環境のように部屋全体を低温に 今後の Suiren では，TOP500/Green500 で用 冷やす必要もなく，ファン除去に伴う低騒音化と いられた LINPACK と呼ばれる行列計算プログラ 相まって，オフィスの一角に設置可能なスーパー ムだけではなく，高エネルギー加速器研究機構 コンピュータをも実現できる． 計算科学センターとの共同研究において，より実 Suiren の全体構成 用的なプログラムの開発を予定している．そこか らフィードバックを行うことにより，スーパーコ Suiren では，PEZY-SC を PCIe のカードに 2 枚実装したもの 4 組を，SuperMicro 社製のサー ンピュータとしての完成度を高めるとともに，さ らなる高密度実装，高効率化，省電力化，高性 バボードに装填してユニットを構成した．液浸冷 能化を図り，PetaFLOPS を超える超小型低消費 却を行うため，ボード上のファンはすべて除去し， 電力液浸スーパーコンピュータの実現を目指し 消費電力の低減と信頼性の向上を図った．Suiren ている． では，このユニット 8 個を一つの液槽に格納し， 4 液槽 32 ユニットとした（図 2） ．これらにより， PEZY-SC256 個， ピーク演算性能 395TFLOPS（倍 OHM BULLETIN VOL. 51 春 諸元はウェブサイトのプレスリリース等を参照 （PEZY Computing: http://www.pezy.co.jp ，ExaScaler: http://www.exascaler.co.jp） ． ＊ 7 高分子ゲルとは何か 世界初の柔らかいゲルの 3D プリンターの開発 山形大学教授 古川 英光 身近なものでも，よく考えると実はよくわかっ 態だったら，歩く度に「チャプン，チャプン」と水 ていないことがあります．例えば，毎日食べてい の音がしそうですが，そんなことはありませんね る「ごはん」 ．学校では， 物質の三態として「固体・ （ビアガーデンでビールを飲み過ぎた場合は別と 液体・気体」として 3 つの状態があると習います して） ．実は水分は私たちの体中に行き渡ってい が，さて炊きたてのごはん粒は三態のなかで「何 て，たくさんの水を吸ったスポンジのような状態 体」でしょうか．もし固体だとしたら，もっとか になっているのが私たちの身体のイメージです． たくて噛み砕けないように思いませんか？ でも この水分が流れないようにしているのが，分子の 液体だとしたら，米粒の形を保てないように思い つくる網目構造で，水を吸って膨らんだ網目分 ませんか？ さてどちらなのでしょう？ 子がゲルの要です． 実はどちらでもありません．ごはんは，固体と 網目構造をつくっている分子には，タンパク質 液体の中間の性質を持っていて，こういうような や多糖というような鎖状の長い分子があって，こ 中間的な状態のことを「ゲル」といいます．した れらは「高分子」と呼ばれます．お肉はタンパク がって，ほとんどの食品はゲルです．肉とか野 質という高分子を主成分とするゲルですし，ごは 菜とか， すべて水を含んでいてある程度柔らかく， んは多糖という高分子を主成分とするゲルです． ある程度硬い食品はすべてゲルです． 人間はゲル 3D ゲルプリンターの開発 身近にあってもあまり知られていない「高分子 ゲルのもっとも身近な例は私たち人間の身体 ゲル」ですが，知られていない原因の一つはゲル です．図 1 にあるように，私たちの身体は 60 ∼ がものづくりに生かされてこなかったからだと思 70% が水分でできています．この水分量は，例 います． 4 4 4 4 4 えば，人間の形をした容器に水を入れると，およ ゲルが実際に工業的に使われている例は，ソ そ胸の高さくらいまでになります．もしこんな状 フトコンタクトレンズ，おむつの高吸収体，イオ 図 1 人間と水とゲルの関係 8 OHM BULLETIN VOL. 51 春 高分子ゲルとは何か 高強度ゲル 3D-‐CADデータ 3Dゲルプリンター 図 2 高強度ゲルの自在造形が可能な世界初の 3D ゲルプリンター 図2 ⾼高強度度ゲルの⾃自在造型が可能な世界初の3Dゲルプリンター ン交換樹脂などがあります．また，これから伸び トで作製するだけで，欲しい形の高強度ゲルを てきそうな分野としては，イオン電池の中に使わ つくることができます．この装置には高分子ゲル れるゲルや，ロボットの皮膚などに使われるゲル の原材料が液体としてバスタブと呼ばれる容器 などが考えられますが，それ以外の用途では実 に入っています．このバスタブの中に光ファイバ 際にはまったく活用されていません． の先を沈めて，バスタブの液体の中に局所的に その大きな理由は 2 つ考えられます．1 つは機 紫外線照射を行います．光ファイバは 3 軸方向 械強度の弱さや材料としての耐久性の低さです． に動くようになっていて，バスタブ中でゲルを浮 しかし，この問題に関しては 2001 年以後「高強 力で浮かせながら，非常に柔らかくて繊細な構 度ゲル」の開発が日本を中心に飛躍的に進んでお 造を持つゲルを作ることが可能です． 今は 0.1mm り，圧縮破断応力 400kg/cm に達するタフなゲ くらいの造形精度のタイプの実用化を目指して ルも実現しています． います． 2 もう 1 つの問題はゲル材料をいろいろな形状 私たちが開発を続けている 3D ゲルプリンター に加工する方法がないということです．ソフトコ は，実用化に向けて課題が山積しており，すぐに ンタクトレンズの場合は，型で成形すればよい 使いこなせるというわけではありません．しかし のですが，ゲルで容器や，筒状の形，あるいはもっ 数年後には 3D ゲルプリンターが普及して，いろ と複雑なパーツを作ろうとすると弾力性と低摩擦 いろなエンジニアや研究者，あるいはアーティス 性のために，うまく固定ができず，切削加工がで トの方々が， 自由な形をしたイオン電池や， ロボッ きないという難点があります． トの人工皮膚，新しいメークアップや美容法，医 この問題を解決しようとして，図 2 に示すよう 療分野で使用するさまざまなデバイス，インプラ な 3D ゲルプリンターを開発しました．この装置 ント，さらには再生医療などにまで広く活用でき を使えば，ユーザは造形モデルを 3D-CAD ソフ るようになることを夢見て研究を進めています． OHM BULLETIN VOL. 51 春 9 アグリロボットの開発が加速化！ 開催！ 「第1回トマトロボット競技会」 うら たまき いし い かず お まつ お たかゆき かわじりかず し 社会ロボット 生命体工学研究科 北九州工業高等専門学校 （株） 浦 環（九州工業大学 ・石井和男（ 九州工業大学 ・松尾貴之（生産デザイン工学科 ・川尻一志（響灘菜園 具現化センター センター長） 人間知能システム工学専攻 教授 ） 助教） ） 競技会開催の背景と趣旨 日本の農業現場では生産者の高齢化と過疎化 が進んでおり，後継者不足による労働力不足が 問題となっています．これらの問題を解決する方 せようという意図からトマトロボット競技会を実 施する運びとなりました． ロボットでトマトを収穫する 法のひとつとして農業分野へのロボットの導入 トマトは主要な果菜類のひとつであり，多くが が期待されており，農業用ロボットを普及させ ハウス等の施設で栽培されていますが，高温・ ることができれば，省力化，自動化，生産性の 高湿度な作業環境と長い収穫期間があるため， 向上などが期待できます．農作物の環境，栽培， 労働負荷は大きく省力化が望まれています．ト 状態や品質の管理などの情報をデータ化できる マトの輸出が盛んなオランダでは，トマト栽培に ようになり，ロボット技術や ICT 技術を活用し 様々な技術を導入し，日本より高い生産性を実 た「スマート農業」の実現が大きく近づいてきま 現しています．日本においても，マニピュレータ した．また，消費者に対して農作物の正確な情 を有する移動ロボットの開発，画像処理によるト 報を提供できるようになり，食の安全性という観 マト収穫や，その収穫率の向上と高速化等を目 点からも貢献が期待できます． 指した研究が鋭意なされていますが，まだ実用 日本はロボット大国と言われていますが，実用 化されているロボットのほとんどは産業用ロボッ 化には至っていません． 第 1 回トマトロボット競技会実行委員会は， トです．農業分野でもロボットの研究開発は行 九州工業大学，北九州工業高等専門学校，北九 われているものの，自然光下での屋外運用が想 州市立大学，響灘菜園（株） ，北九州産業学術推 定される動作環境にも起因して作業の自動化が 進機構，九州先端科学技術研究所，西日本産業 容易ではありません．その他にも，コスト，安全 貿易コンベンション協会および北九州市で組織 性，屋外作業における環境への影響や人の経験 されています．第 1 回大会では目標が明確なト ノウハウの移転等の問題が存在します． マト果実の収穫作業を課題として競技会を開催 九州工業大学では研究成果を社会へ還元する することとしました．トマト採取をはじめとした ことを目的として，2013 年 4 月に社会ロボット トマト収穫の自動化および実用化を目的とし，ト 具現化センターを設立し，北部九州地域の産学 マトロボット競技会を通じてアグリロボットの発 官の連携を中心に新たなロボット開発に取り組 展，自然環境およびロボット技術への興味を合 んでいます． その活動の一環として， 農業用ロボッ わせアグリロボット研究の裾野を広げることを目 ト「アグリロボット」に関する産学官のコンソーシ 指しています． アム作りを始めています．実際の現場ではどのよ うな作業の自動化，省力化が望まれているのか 10 技術を広く求めアグリロボットの開発を加速化さ トマトロボット競技会ルール 調査する中で，トマト工場を経営している響灘 参加するトマト収穫ロボットへの要求仕様と 菜園（株）の関係者との議論において，ロボット して，ロボットのアーム等を折りたたんだ状態 OHM BULLETIN VOL. 51 春 アグリロボットの開発が加速化！「第 1 回トマトロボット競技会」開催！ 写真 1 大会の様子 写真 2 響灘菜園（株）見学会 におけるロボットの水平投影面積が幅 800mm のすべてのチームが課題を達成し，第二次予選 800mm 以内（高さ制限なし），緊急停止ボタンを に進出しました．その後，各チームのロボットに わかりやすい位置に設置すること，推奨仕様と 関するプレゼン，交流会を実施しました．3 日目 して，重量 50kg 以内，駆動部に使用するモータ は午前中に第二次予選を行い，上位 5 チームが 1 個当たりの出力が 80W 以下，ロボットの移動 決勝に進み，東京大学稲葉・岡田研究室のチー 方式は，あらかじめ設置されたレールを使用す ム JSK の HRP2-8 号機が優賞しました（写真 3） ． るレールスタイルとレールを使用せず移動するフ リースタイルの 2 種類としました． 競技は 3 段階に分けています．第 1 ステージ トマトロボット競技会を通して，自然環境とロ ボット技術への興味をより引き起こすことを期待 しています． ではトマトを 1 個収穫，第 2 ステージでは房の 状態で吊り下げられたトマトを収穫，最終ステー ジでは，鉢植えの株のトマト生体から果実を収 穫することとしました．トマト農園で実際に育て られている株が並んでおり（写真 1） ，収穫可能 なトマトを選別し収穫することが求められます． トマトロボット競技会開催レポート 第 1 回大会は、 2014 年 12 月 19（金）∼ 21（日） に，北九州学術研究都市体育館にて行われまし た．全国の大学や高専から 9 チーム約 50 名が参 加しました（表） ．また、一般見学者も約 200 名 と関心の高さがうかがえました． 初日には実際の現場を理解するため響灘菜園 （株）の見学会を行いました（写真 2） ．見学会に は参加者を中心に 20 名の参加があり，トマト工 場および栽培法について活発な質疑応答があり ました．2 日目の午前中のロボット検査において， ロボットの仕様を満たしているかを調査し，午後 から第一次予選，各チームのプレゼン，交流会 を行いました．第一次予選では，参加 9 チーム OHM BULLETIN VOL. 51 春 写真 3 優勝した東京大学「HRP2-8 号機」 表 参加チーム一覧 北九州工業高等専門学校 浜松・松尾研究室 東京大学 JSK(C2) 稲葉・岡田研究室 東京大学 JSK(HRP2-8 号機） 稲葉・岡田研究室 北九州工業高等専門学校 新鮮組 吉野研究室 日本文理大学 工学部 日本文理大学 武村研究室 武村研究室 Team PD 九州工業大学 石井研究室 AIlab 九州工業大学 石井研究室 長崎総合科学大学 佐藤研究室 がんばらんば 佐世保高専 HAYASHI-LAB 九州工業大学 林研究室 浜松・松尾研究室連合 11 書籍 編集局 から 4 月は新年度，新学期を迎え身も心もリフ 試験 直前対策予想問題集』など．ビジネス レッシュできる時期．書籍編集局では，心機 スキル本としてネットワーク技術者に好評な 一転，頑張る人を応援するためのライセンス 『基礎からわかる TCP/IP ネットワークコン 書やビジネススキルに役立つ本を提供してい ピューティング入門 第 3 版』 ．また， “日本 きます．ライセンス書では『2015-2016 年版 は水と安全はタダ”と言われますが，いまや 下水道管理技術認定試験 管路施設』のテ 水も買う時代．水をテーマに解説した教科書 キストと問題集， 『ぜ〜んぶまとめて集中学 『水の科学―水の自然誌と生命，環境，未来』 ， 習！ 1 級土木施工管理 学科試験 レベル さらに注目の小水力発電『事例に学ぶ小水力 アップ合格問題集』 『エネルギー管理士徹底 発電』など今春からのスキルアップにお役立 マスター』シリーズの「電気の基礎」と「電力 ていただければ幸いです． 応用」 ， 『2015 年版 第一種電気工事士筆記 4 月は，気分一新，新しい年度に向き合う 雑誌 編集局 から 年，電験三種突破研究会 （無料）を東京 （6/28） て自らを鼓舞する好機でもあります．資格試験 と大阪・北陸サテライト （7/5） ，四国 （7/11）で の勉強も本気スイッチを入れる時期です． 開催します．1966 年， 『新電気 』の創刊 20 毎年夏から秋にかけては，電気主任技術者 周年からはじまった電験三種突破研究会は， や電気工事士，技術士などの国家試験が行わ 今年で 50 回を迎えます．50 回にあたって， れます．雑誌局の月刊誌 『OHM』 『新電気』 『電 今年は開催地が増え，四国 （高松）でも行いま 気と工事』 『設備と管理』では，春から夏にか けて，試験対策の記事を豊富に掲載していま す．是非，ご活用ください． それら国家試験のなかで，第三種電気主任 春から夏にかけて，弊社書籍では第二種電 気工事士・電験三種の試験対策書籍の売り 上げがピークを迎える時期です．二種電工の 営業局 から 技術者 （電験三種）を目指す読者に向けて，毎 時期であるとともに，ステップアップを目指し す．毎年大変盛況で， 午前の部で 「理論・計測」 「電力」 ，午後の部で 「機械」 「法規」の講義が あり，昼食タイムには受験相談も行っています． 詳しくはオーム社 HP をご覧ください． 術図解 第 3 版』 『実用図解大工さしがね術』 『すぐに役立つ建築の規矩術』とラインナッ プがそろいました．秘伝と言われる技術を， 筆記試験は 6/7 に，電験三種は 9/6 に行わ 豊富な図解と丁寧な解説で余すところなく披 れます．一押しのタイトルは『2015 年版 露しています．また，建築大工実技試験の問 第二種電気工事士標準解答集』 『2015 年版 題と解説も掲載しています． 電験三種完全解答』です．両試験について なお，新刊書籍の紹介やおすすめの書籍， は，突破研究会も行いますので，ふるってご 売上上位書目のご紹介などを twitter で行っ 参加ください． ています．オーム社宣伝課（@ohmsha_pr) を さて，新刊で目新しいタイトルがあります． フォローしてください！ 「さしがね術」関連です． 『建築大工さしがね 12 OHM BULLETIN VOL. 51 春 もっと詳しい情報をお届けします． http://www.ohmsha.co.jp/ 本体価格には別途消費税がかかります． 理論がわかる 地中熱 ヒートポンプシステム 施工管理マニュアル 熱と原子・分子の 手づくり実験 川村康文＋東京理科大学川村研究室 著 B5 判 本体 3,000 円 2 月新刊 熱や原子・分子などにまつわる 身近な実験や工作を多数紹介．熱 や原子・分子のおもしろさ・理論 を体感できる． 978-4-274-21707-4 スポーツにおける薬物治療 処方と服薬指導 日本臨床スポーツ医学会学術委員会 編 北海道大学病院薬剤部 編集協力 B5 判 本体 4,900 円 12 月新刊 特定非営利活動法人 地中熱利用促進協会 編 B5 判 本体 3,200 円 12 月新刊 地中熱利用ヒートポンプシステ ム施工・管理・導入のためのノウ ハウを網羅した「施工管理マニュア ル」 ． 978-4-274-21682-4 事例に学ぶ 地中熱利用ヒートポンプシステム 内藤春雄 著 特定非営利活動法人 地中熱利用促進協会 編集協力 B5 判 本体 3,000 円 12 月新刊 病気の治療を受けながらスポー ツを行う人へ適切な治療を選択し， 服薬等のアドバイスに関するポイ ントをわかりやすくまとめた． 978-4-274-21689-3 地中熱利用ヒートポンプシステ ム導入を検討する際の基礎知識か ら設計施工，維持管理，コストな どについて事例で解説． 978-4-274-21687-9 2015 年版 事例に学ぶ 電気設備技術基準・解釈 オーム社 編 小水力発電 小林 久・金田剛一 共編 B6 判 本体 950 円 2 月新刊 A5 判 本体 2,500 円 2 月新刊 「電気設備技術基準・解釈」の最 新内容，民間規格の引用，関係す る法令を掲載．電気工事士，電気 主任技術者に必須． 978-4-274-21702-9 発電施設の規模の大小を問わ ず，小水力発電の導入を検討する 際に役立つ知識を具体的な事例を 用いて解説． 978-4-274-21712-8 実務に役立つ 基礎からわかる 高圧受電設備の知識（改訂 2 版） 福田真一郎 編著 A5 判 本体 3,200 円 2 月新刊 水処理技術 タクマ環境技術研究会 編 A5 判 本体 2,300 円 2 月新刊 自家用高圧受電設備を対象に， 設備の計画・設計から施工，監視 制 御，保 護・保 全，試 験・検 査， 諸手続等の実務知識を網羅． 978-4-274-21700-5 水処理に関する技術・設備・法 律等を現場の実情に基づいて解説 した入門書．重要事項のみが具体 的にわかる． 978-4-274-50537-9 見方・かき方 高圧受電設備接続図（改訂 2 版） 基礎からわかる TCP/IP ネットワークコンピューティング入門 （第 3 版） 福田真一郎 編著 A5 判 本体 2,500 円 2 月新刊 設計に必要な接続図をかくため に必要な基本的知識，施工・管理 に必要な接続図の見方と読み方を， 具体例を用いて実務的に解説． 978-4-274-21709-8 OHM BULLETIN VOL. 51 春 村山公保 著 A5 判 本体 2,000 円 2 月新刊 TCP/IP を理解するため，ネッ トワーク技術，コンピュータ内部 の構造，データやパケットをやり 取りする仕組みを解説． 978-4-274-05073-2 13 情報文化スキル（第 3 版） Windows 8.1 & Office2013 対応 城所弘泰・井上彰宏・今井 賢 共著 B5 判 本体 2,500 円 12 月新刊 すぐに役立つ建築の規矩術 （第 4 版） 玉置豊次郎 監修 中原靖夫 著 B5 判 本体 3,600 円 2 月新刊 大学学部 1 年生を対象に，イン ターネットを利用するうえでの基 本情報，リテラシー，ソフトの扱 い方，情報倫理をまとめた． 978-4-274-21685-5 規矩術の指導書．ひとつの作業 単位ごとに図解詳述するとともに， メートル法にも応用できる“木の身 返し法”を全面的に採用． 978-4-274-05066-4 情報基礎と情報処理（第 3 版） わかる！わかる！ Windows 8.1 & Office2013 対応 寺沢幹雄・松田高行・福田 收 共著 建築設備 柿沼整三 著 A5 判 本体 2,400 円 1 月新刊 B5 判 本体 2,600 円 1 月新刊 インターネットを利用するうえで の基本情報，リテラシー，ソフト の扱い方，情報倫理などを解説し た学部学生用教科書． 978-4-274-21694-7 給排水や空調，電気や防災など の建築設備についてその概要や特 徴について体系的にまとめた入門 書． 978-4-274-21693-0 人工知能の基礎 2015 年版 第一種電気工事士 （第 2 版） 馬場口 登・山田誠二 共著 筆記試験完全解答 オーム社 編 A5 判 本体 2,900 円 2 月新刊 B5 判 本体 2,200 円 2 月新刊 「人工知能（概論） 」の教科書．問 題解決の手法，探索，知識ベース システム等，代表的なテーマをわ かりやすく解説． 978-4-274-21615-2 第一種電気工事士試験 ｢ 筆記試 験 ｣ の過去問題集．平成 26 年度 から 17 年度まで過去 10 年間の問 題と解答・解説を収録． 978-4-274-50535-5 住宅設計と環境デザイン 2015 年版 小泉雅生 著 A5 判 本体 2,300 円 1 月新刊 電験三種完全解答 新電気編集部 編 B5 判 本体 2,400 円 1 月新刊 環境を意識した住宅設計を行う 上で，具体的に何をしなければな らないのか，設計者の視点から解 説した実務書． 978-4-274-05063-3 過去 12 年間に出題された問題 の詳細な解説と解答を収録した問 題集．出題傾向をひと目で理解で きる一覧表も掲載． 978-4-274-50533-1 建築大工 ６類消防設備士 筆記 × 実技の突破研究 さしがね術図解 （第 3 版） 14 大塚常雄 著 （改訂 5 版） オーム社 編 B5 判 本体 2,500 円 2 月新刊 A5 判 本体 2,000 円 12 月新刊 木造建築各部への墨付け作業の 実際を， 「勾殳玄」による作図法を 用い，その原理から詳細に説明． 978-4-274-05067-1 6 類消防設備士試験の概要，出 題傾向を詳細に解説．合格に必要 な知識を養うことができる問題集． 978-4-274-21690-9 OHM BULLETIN VOL. 51 春 オームブレテン オームブレテン2015年4月10日発行 第51巻春号 （通巻204号） 季刊 発行オーム社 宣伝課 書籍・雑誌のご注文について ■ご注文は，全国どこの書店からでもできます． ■お急ぎの際は，直接当社のホームページ （ｈｔ ｔｐ ：//ｗｗｗ.ｏｈｍｓｈａｃ . ｏｊ . ｐ/），お電話， ＦＡＸでご注文ください．送料は300円（税別） です．代金 引換 の場 合は別途 ，代金 引換 手数料200円（税別）がかかります． 【お支払い方法】 ① 各 種 カード：カード名，会員番号，有効 期限を注文時にお知らせください．以下のマ ークがついているカードは，すべてご利用い ただけます．配送手数料は300円（税別）に なります． ② 代金引換払い：コレクトサービスでお送りしま すので，代金は配達時にお支払いください． 配送手数料は，送料300円（税別）＋代金引 換手数料200円（税別）で，計500円（税別）に なります． お客様注文専用ダイヤル ０３-３２３３-０６４３（直通） ０３-３２３３-３４４０（ＦＡＸ） 後 記 ■本号の編集作業中，桜が見事に満開となりました．つい先週までは 肌寒い日が続き，桜の開花なんてまだまだ先のように感じていました 編集委員 大久保智明,鴇田幸貴,木本明宏,宮永将之,金野典彦, が，ここにきて一気に花開いたようです．通勤途中でも，チューリッ 森田 尚,河合由季恵,長場景子,阿部高也,沼部佳子, プ，オオイヌノフグリ，ハナモモなど春の花を見る機会も多くなりまし 稲本豊日彦,池田みき た．日々，慌ただしく過ごしていますが，季節感を大切にしていきたい と思います． ■ご意見がありましたら [email protected] まで，お気軽にお寄せくだ さい．お待ちしております． ［宣伝課 池田］ オーム社 〒101- 8460 東京都千代田区神田錦町３-１ TEL 03- 3233-0641 （代表） FAX03-3233-3440 h t t p: // www. ohmsha.co. jp /