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who am I?

Satoshi Nishimura, 西村智
www.satoshi-celica.com

プログラム・電子工作は小学校から
バイク・車の整備と改造は大学生から
web発信、SNS、blog、eventを25年前にやって、もうやめた

東大医学部から循環器内科入局
心筋肉生理学、顕微鏡づくり、細胞解析技術の提供、
イメージング技術、CMOS、EV、3Dプリンタ、多軸ロボ
学会・科学論文は10年前にやめた人

僕は若い世代がわからない・手にする商品や文化がまったく違うから
たとえば、コードの学習過程も違う
僕は、Basic、Baマガ・ MSX(8bit)・バッ活世代 30年以上かけてる
学習コストが高い技術は伝承されずに滅びるものとは理解してます

available "what you can get"

hardware 0to1
robotics (recently done!), real value of robot-operation
3d printer with new IP (recently done!)
making microscope / optics
EV with new IP
bike/wheelchair with new IP


software 0to1
PC app(c#)
smartphone app (android)
3DCG (from pointer/memory using C#)
text and data management (AI, word2vec, data cleaning..)
web service with front/back end (html, js, php, SQL..)


wet 0to1
writing scientific paper
live animal imaging


conceptual 0to1

lecture by 100% online contents
"data" era changes

1. write in paper
2. save as HTML, PDF, XLS, DOC/DOCX
3a. save in database (ex.SQL)
3b. save as GML/XML/JSON, use it

collaborating with company, earn money, promote etc.

国家試験の話ではないし、100%の学生が体験することでもない
サービス・アプリ・IP・システム・ハードを0to1で作る話です
興味があるところは www.satoshi-celica.com の中から探してください

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robot!

2カ月くらいでつくったロボ これがなにか理解できますか？

1.リアルタイム制御
2.差分制御
3.ティーチングと再現

で動かしてみます

specs 仕様 .. 最初に知るべき

寸法 dimensions, 1365mm(max height)x850mmx550mm
重量 weight,58.5kg
電源 power supply, 100VAC, 24v x 7.5A x2 (motor), 12v x 10A, 5V x 3A, 190W stand-by, 300W peak

自由度6 .. ロボットの性質を決めるもの .. motors and gears.. モーター 減速機
多軸加工機・産業ロボットは5から7、davinciは7、ヒノトリは8

可動範囲 work area.. 自由自在と安定性・安全は矛盾する

ハンド hands..アームとハンドの開発はさらに全く別

インターフェース UI, software, data .. 一般消費者が見ているのは大概これ

ロボット工学の超入門 機材の見方がわかってきたはず

「自分がメディアでしってるロボットはそういうんじゃない」
...「そりゃそうです。あなたが知ってるロボットはプレゼン用のものだから」

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現代のアームロボットとは？
精密位置決め加工ロボット

fanuc corp.
for fabrication facotry, precise positioning is needed
harmonic drive is mainly used
とはいっても本当の精密位置はガイドピンで出してます

ヒト作業代替ロボット

yaskawa corp.
work area is very big to support human work
speed is also needed for handling, logistics, painting, welding,
sometimes, belt drive is used

ヒト形歩行ロボット

unitree corp.
for humanoid robots, everything differs
これとAIで人が要らなくなる、とか信じてる?

ヒト形ロボットが多関節で動きが早いのはQDD モーターの特性
QDDと高速のセンサー処理で動きを作っている
精密位置決めや加工をするものとはまったく別


QDD(Quasi Direct Drive準ダイレクトドライ)とは？


recent humanoid robots use QDD products
including high-power motor, low-ratio reducer,\ dual position and current sensors
high speed, light weight, but without precision/stability

手術支援ロボット

da vinci hinotori
work area is very small
sugical robots, haromic drive is also used
比べてみると位置づけが実は謎

ロボットを混同して議論しても全く意味がないよ

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ロボットブーム？で本当に起きてる技術革新とは？

数年ぶりに再発したrobotブーム
医療的合理性とは別のダビンチブーム
中身を作っている側からの技術的コメント

手術ロボは特殊な状況

数値化される行動目標が一つ一つの動きにない
リアルタイムの動きのみ
データ作成者がその場にいる
ロボットでしか行わない動きはやらない
法的規制が強い
製造会社が寡占
使用者にロボット工学の知識がない
内視鏡手術の価値と混同されている

現状で手術でのメリットはほとんど出ていない
今後は不明で新展開あるかも？

人型ロボットは特殊

低い減速比・高いモータートルク・入出力軸センサーを使う
消費電流からモーメント計算してトルクセンシングする
大量の計算によりリアルタイムで制御して動いている
発生トルクは小さく、位置決め精度は低い
必要なQDD部品が安価に開発されている
産業・手術ロボットとは全く違う作り
投資が加熱し用途を考えずにデモ用に進化している

Humanoidロボは非常に特殊な設計
なんとなくでもセンサーで位置をあわせて動かしてしまう
動きの位置は保証されず外乱に弱い
ドローンやルンバと同じ考えで精密加工とは対極、家事や戦争ならアリかも
技術の特殊さと開発の速さで中国が独走

ローテクで多重下請けのロボ産業

多軸アームのロボットは製造業（溶接・ネジ締め・組付け）・物流（荷積み）を中心に広く使われている
基盤技術は50年くらいまえに完成しており最近の技術革新はないローテク分野
ロボット産業は多重の下請けになっている
コスト意識が高い
部品のいくつか（特殊ベアリング・センサー）は日本が独占している

ロボットを作ってる中の人と議論するには相当な予備知識が必要

一般社会ではまったく使われない

製造や維持コストが高い
一般環境では精密位置決めが困難
事故時の責任が負えない
用途は決まっていても座標や動きが決まっていない

作るだけなら簡単、用途開発や合理的設計は難しい

physicalAI?、ロボットブームのタネは今日わかったはず
SF映画みたいなロボット変化はどこにもおきてない

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頭がいい人のために技術的トレンド紹介
「直交座標」と「極座標」の違い

XYZ直交座標系でおきる問題と、極座標系で起きることはかなり違う
モーター制御、パワー半導体の扱いも含めて、
適切な行動計画のためには電子工学や数学知識が必要
既存の開発環境を使い回避しているアカデミアが日本は大半

「位置決め」と「用途」の違い

日本の得意な製造業では精密位置決めありきだった
一般用途を考えると「映像・力学センサ」との統合が必要
リアルタイムのフィードバック補正が必要なので開発難度が高い

安価・小型の回転運動モジュールが増えている

PhysicalAIブームで小型汎用モジュールの新製品がたくさん
誰でも安価に多軸を組むことはできる時代
合理的設計のためには市販汎用品ではやっぱり無理

冷静な産業界と、加熱しすぎた投資家

工学系大学で最も人気のある「ロボット工学」
進学しても実機を触ることも作ることもない
学習コストが高くなっている分野でさてどうする？＜イマココ

ロボット工学が超成熟し学習コスト高い、codingと同じ
中国系の人材は死ぬほど大学でも社会でも勉強してる
日本は、作らない・動かさないでコメントだけ出してる人多数

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詳細リンク

.. 6axis 製作過程
.. 制御ソフト・UI開発
.. 産業ロボットの分解
.. モーター・減速機構
.. 制御回路

医者は「効果」の話ばかり
現実には「要素技術」と「小さな新規性」の積み重ね
分野によっては学習コストは想像以上に高い
社会的立場が高く話を聞いてもらえるので何かができると勘違いしがち
必勝法は特にないです

「自分は医者になるから関係ない、ここは医学部だ」
「..そうかも。ただ、バイオもメディカルも技術は生まれてない飽和期なんで、
えらい先輩の成功モデルは次の世代には当てはまらないです。」

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