2015年度版

HIGH - TECH
科学技術情報メール・2015 夢の「HIGH-TECH 工房」
燃料電池自動車
苦闘し、進化する
原発災害対応ロボット
6 年間の旅に出る
「はやぶさ2」
「中央新幹線計画」
スタート!
一般財団法人 日本生涯学習総合研究所
千葉県高等学校教育研究会理科部会
後援 千葉県高等学校工業教育研究会
東京都理化教育研究会
特集 1 宇宙科学最前線
C
O
N
T
E
N
T
特 集
宇宙科学最前線 ................................ 1
特 集
リニアモーターカーの科学 ............... 6
特 集
ついにデビュー! 究極のエコカー .... 9
特 集
闘うロボットたち ............................. 12
S
1 6年間の旅に出る
「はやぶさ2」
2 「中央新幹線計画」
スタート!
3 燃料電池自動車
6 年間の
旅に出る
「はやぶさ2」
4 苦闘し、進化する
原発災害対応ロボット
ロボカップ世界大会レポート .......... 14
プレゼントクイズ ..............................11
表紙 PHOTO 上は小惑星探査機「はやぶさ 2」の CG イメージ、中央
はリニアモーターカー、右下は、トヨタが発表した燃料電池自動車
(FCV)
の外観モデル、左下は、原発災害対応ロボット「櫻壱号」。
科学技術の未来を支えるキミたちのために
近年、科学技術の進歩は、ますますそのスピードを増し
ています。科学技術の高度化によって分野の細分化も進み、
宇宙のような未知の分野から人々の日常生活に係わる分野
まで、多様な部門の専門家が必要とされてきています。日
本の科学技術の未来には、皆さんのような若い世代のチカ
ラが必要なのです。
本冊子『夢の HIGH-TECH 工房』は、そうした観点から、
科学技術の現在と未来について解説し、科学技術の未来を
担う若い世代の皆さんに、科学技術の魅力やおもしろさを
伝えることを目指しています。
今回のテーマとしては、いよいよ 2014 年冬に宇宙に
旅立つ小惑星探査機「はやぶさ 2」
、東京から名古屋を通り、
大阪まで行くリニアモーターカーによる中央新幹線、トヨ
タ自動車が 2014 年度中の発売を発表した究極のエコカー
「燃料電池自動車」
、そして福島第一原子力発電所で廃炉に
向けて格闘を続けるロボットたちを取り上げました。
今年度も、本冊子の制作にあたり千葉工業大学の全面的
な協力のもと、
「千葉県高等学校教育研究会理科部会」
「千葉
県高等学校工業教育研究会」
「東京都理化教育研究会」の後
援を得て、高校生の皆さんのために作成しました。
この冊子によって皆さんが科学の魅力、おもしろさに触
れ、大いに科学に関心を持ち、将来理工系への進路を考え
るきっかけとなることを望んでいます。
発行 一般財団法人 日本生涯学習総合研究所
〒 105-0003 東京都港区西新橋 1-20-10 西新橋エクセルビル 4F
TEL 03-3539-3785 URL http://www.shogai-soken.or.jp
1
HIGH-TECH 2015
2014 年冬に打ち上げられる
「はやぶさ 2」
は、小惑
星をめざして、6 年間の長い長い旅に出る。その
活動と成果には、世界の注目が集まる。
「はやぶさ
2」に課されたミッションと、それを実現するため
の科学技術者たちの奮闘ぶりを紹介しよう。
小惑星の「サンプル」を持ち帰った「はやぶさ」
小惑星探査機「はやぶさ 2」は、宇宙航空研究開発機構
(JAXA)が開発、製造し、2014 年冬に鹿児島県の種子島
宇宙センターから H-IIA ロケットで打ち上げられ、「1999
JU3」
という小惑星に向かう。
小惑星も含む惑星を大まかに定義すると「恒星を周回す
る軌道にある天体(星)
」ということになる。太陽という恒
星があり、その周囲を地球や火星、木星、水星などの惑星
が周回しているのが太陽系だ。太陽系には、8 つの主な惑
星があり、その惑星には、月のように惑星を周回する衛星
があるというのが一般的なイメージだ。しかし太陽系の観
察が進むと、それ以外にもたくさんの天体があることが確
認されるようになった。なかでも小惑星の数の多さは予想
以上で、現在までに確認されているだけで 58 万個ある。
はやぶさ 2 が向かう「1999 JU3」も 1999 年に発見された
小惑星だ。
小惑星の探査に関して、日本中を湧かせたのは、
「はやぶ
さ」
の地球への帰還だった。
衝突装置でできたクレーターからサンプルを採取する
「はやぶさ 2」の CG イメージ。© 池下章裕
地球に向かって飛行する「はやぶさ」(CG イメージ)。この後にサンプルを入
れたカプセルを切り離し、大気圏に突入し、自身は閃光を発しながら焼滅した。
© 池下章裕)
よって航行が可能な状態にまで回復し、2010 年 6 月に地
球に帰還。大気圏突入後に、
「はやぶさ」
は、
「イトカワ」で収
集したサンプルを納めたカプセルを切り離し、自らは焼滅
した。この物語は、映画にもなったので、宇宙に興味のあ
る人は知っていると思う。
「はやぶさ」が持ち帰ったサンプル入りのカプセルは、
オーストラリアの砂漠で見つかり、日本で分析したところ、
「イトカワ」
で得た物質であることが確認された。地球以外
「はやぶさ」は 2003 年 5 月に M-V(ミュー・ファイブ)
にある物質を持ち帰ることは
「サンプルリターン」
と呼ばれ
ロケットで打ち上げられ、地球から 3 億 km 離れた小惑星
る。小惑星からのサンプルリターンは世界初の快挙だった。
「イトカワ」に 2005 年夏に到達した。そして 9 月にはタッ
チダウン(接地・着陸)を行い、表面を探査し、「イトカワ」
小惑星から水と有機物を回収する「はやぶさ2」
周辺にある物質を試料(サンプル)として採集した。しかし
「はやぶさ 2」の打ち上げは、以前から計画されていたが、
11 月に通信が不能になるトラブルが発生。地球への帰還
財政が苦しいなか、1 つの小惑星探査プロジェクトに巨額
は絶望的と思われたが、JAXA スタッフの懸命の努力に
の経費を費やすことに政府は難色を示していた。なにしろ
総費用が 314 億円と見積もられる大プロジェクトなのだ。
しかし2010年6月に
「はやぶさ」
が帰還し、
サンプルリター
ンの成功が判明すると、
「はやぶさ 2」への国民の期待が高
まり、2011 年 5 月には、
「はやぶさ 2 プロジェクト」が正
式にスタートすることになった。
では小惑星探査の目的は何か? ずばり「太陽系の起源
と進化を探る」
ことだ。
無数ともいえる太陽系の小惑星には、さまざまなタイプ
があるが、その 17%を占めるのが「S 型小惑星」と呼ばれ
表 1 「はやぶさ 2」のミッションスケジュール
2014 年冬
2015 年
2018 年
2019 年
小惑星
「イトカワ」
と「1999JU3」の軌道。両者とも太陽の周りを回る
地球近傍小惑星だが、地球からの距離は、
「イトカワ」も「1999JU3」
もおよそ 3 億 km。©JAXA
2020 年
2021 年∼
H-IIA ロケットで打ち上げ
地球スイングバイで加速
小惑星 1999JU3 に到着
科学観測、サンプル採取
小惑星を離脱。帰還を開始
地球に帰還。カプセル投下
サンプル分析
スケジュールは目途であり、変更される可能性があります。
HIGH-TECH 2015
2
特集 1 宇宙科学最前線
H-IIA ロケットで地球の大気圏外に出た「はやぶさ 2」は、打ち上げから 3 年半
かけて目的の小惑星
「1999JU3」
に行く。© 池下章裕
るタイプ。これは、主として岩石で構成され、火星や地球
などの惑星に似ている。そこで、S 型小惑星を調べること
で、地球や火星などの成り立ちのヒントが得られると期待
される。しかも、地球上で発見される隕石の多くは S 型小
惑星の仲間である可能性が高い。
「はやぶさ」が探査した「イ
トカワ」は S 型小惑星であり、
「はやぶさ」が持ち帰ったサン
プルの詳細な分析によって、隕石との関係がより詳しく分
かることになる。
そして小惑星のなかでもっとも多いタイプは C 型小惑星。
これは、S 型と同様に岩石質だが、炭素を含んでいるとい
う特徴がある。実は S 型小惑星はさまざまな物質や水分を
S 型のように高温環境に置かれなかった小惑星なので、S
含んでいたのだが、高温の環境に置かれて、すべてが焼か
型が失った水分を含む鉱物
(含水鉱物)
や生命の素材でもあ
れ、蒸発してしまったものと考えられている。C型小惑星は、
る有機物を含んでいる可能性がある。
「はやぶさ 2」が向か
「はやぶさ2」
を
パワーアップする
「衝突の科学」
一方 「はやぶさ 2」は、衝突を人工的に行い、小惑星に穴
を開ける。小天体に衝突で穴を開けるという手法を最初に
﹁はやぶさ2﹂
衝突装置チームサブPI
︵副主任研究員︶
の和田浩二さん
宇宙は衝突の連続で生まれた
3
行ったのは、アメリカ航空宇宙局(NASA)が、2005 年に打
ち上げた彗星探査機「ディープ・インパクト」
。彗星にインパ
クターを衝突させ、内部から出てきた物質を収集し、分析し
た。彗星とは、氷や塵などでできた小天体。
「彗」はほうきを
意味し、尾
(テイル)
が見え、ほうきのような形状に見える星だ。
サイエンスを強くする
「はやぶさ 2」のプロジェクトが正式に発表された 2011 年
春、それまでつくられていた計画の検討が、宇宙航空研究開
発機構 (JAXA) で行われた。
「ここで指摘されたのは『サイエ
ンス(科学)が弱い』ということでした」と和田さん。
「はやぶ
さ」
同様に
「はやぶさ 2」
もサンプルリターンが最重要ミッショ
ンとされている。しかし小惑星を眼前にしていれば、たくさ
んの科学的データが獲得できるはずなのに、そのアプローチ
「宇宙は、無数のさまざまな 衝突 を重ねて現在の姿になっ
が不十分だという指摘だ。
ています。宇宙や天体を理解するために 衝突 はもっとも重
そこで和田さんが上席研究員を務める千葉工業大学惑星探
要なテーマなんです」
と語るのは、
「はやぶさ 2」
の衝突装置の
査研究センター(PERC)をはじめ、惑星探査を中心とした宇
開発チームの和田浩二さん。衝突装置は、
「1999JU3」
の地表
宙科学の研究機関から多くの優れた科学者たちが招集された。
に人工クレーターをつくるための装置で、
「インパクター」と
2011 年暮れごろのことだった。
も呼ばれる。この装置は「はやぶさ 2」の底面に設置され、使
「1999JU3」が地中の物質のサンプルリターンを行うため
用時には本体から分離される。
には、なるべく大きなクレーターを開けて、サンプルを取り
「惑星の形成過程のどの段階でも衝突が必要で、衝突なし
出せばいい。これが工学的なアプローチだ。しかしこの作業
に惑星はできない」と和田さんは衝突の意味を説明する。小
は、小惑星を対象とした人類初の衝突実験でもある。ならば、
さい粒が衝突によって合体し、少しずつ大きくなる。その大
その実験で可能な限りの科学的データを得ようとするのが科
きくなったものが、また衝突、合体し、微惑星、原始惑星に
学的アプローチだ。この衝突実験は、残念ながら 1 回しかで
なり、さらに衝突して壊れてしまえば小惑星のようなものに
きない。だから緻密な計画が必要だ。
なるし、さらに衝突、合体すれば原始地球のような惑星がで
衝突装置が衝突体を発する前に、
「はやぶさ 2」
は破損しない
きる。また、
衝突によって欠けた部分が月のような衛星になる。
ように「1999JU3」の陰に移動する。しかし衝突の瞬間の映
HIGH-TECH 2015
「はやぶさ 2」本機:幅 1m、高さ 1.25m、奥行き 1.6m で、質量は約 600
㎏(燃料込み)
。©JAXA
ルで含水鉱物と有機物が発見されれば、それは地球が生ま
れた 46 億年前より以前のものの可能性もある。
「イトカワ」と「1999JU3」を探査しサンプルを分析する
ことで、小惑星がどのような進化を経て現在に至っている
のか、また生命の起源についても多くのことを知ることに
なる。
「はやぶさ」の失敗は絶対に繰り返さない
「はやぶさ 2」と「はやぶさ」の外見は、アンテナ以外ほぼ
同様だが、
「はやぶさ」
が打ち上げられた 2003 年から 11 年
う「1999 JU3」は、この C 型小惑星に分類される。
間の科学技術の進歩によって中身は大きく進化している。
そこで「はやぶさ 2」の最大の目標は、ずばり含水鉱物と
まず、
「はやぶさ」
で続発したエンジンや通信機器などの
有機物のサンプルリターンだ。もし「1999 JU3」のサンプ
トラブルの反省から、
「はやぶさ2」
ではエンジンやアンテ
地上で繰り返される衝突実験
J
© AXA
像はぜひとも必要なので、分離カメラを切り離し、衝突のシー
姿勢が求められる。
ンを撮影することが予定されている。当初、予定されていた
そのためには、衝突実験で得た膨大なデータをもとにさま
のは、テレビカメラのようなカメラだったが、これでは科学
ざまな物理現象をコンピュータのプログラムに組み込んで計
的成果は期待できない。衝突点や噴出物の形状や進行方向・
算を行う作業が不可欠だ。実験はやれば発見はあるが、根本
速度などを詳細に知ることができる高解像度カメラが必要だ。
的な理解にはやはり計算が必要だ。だから、和田さんのもっ
「2012 年の春に新しいカメラの開発が決定され、メーカー
とも親しい仕事のパートナーはコンピュータだ。
の研究者たちと協力し、丸 2 年かけてカメラを完成させまし
和田さんは、高校時代から物理が好きだった。
「今の仕事は、
た」と和田さん。科学的な成果を実現するためには、優れた
『物理学の塊』のような作業だからとっても楽しい。将来の夢
技術者と科学者のチームワークが不可欠なのだ。
「はやぶさ」
は物理学者になることだったから、夢はかなっているという
と
「はやぶさ 2」
を比較すると、レーザー高度計、近赤外分光計、
ことですね」
。
中間赤外カメラなど観測機器の進化が目立つ。これらは、科
学的な分析が可能な詳細なデータを得るための武器なのだ。
実験と計算で衝突を予測する
「小惑星での衝突でどれだけのクレーターができるかは、
実はやってみないとわからないんです。しかし地球上であら
ゆる場合を想定するために、衝突実験を繰り返す必要があり
ます」
と和田さんは言う。
衝突の様子やクレーターの形状などを可能な限り具体的に
予測する作業は 2 つの意味で重要だ。第一に、より好ましい
クレーターをつくるための目安を得ることができる。そして
第二に、想定された衝突の様子やクレーターの形状と実際が
異なった場合、そのズレから多くの真実を知ることができる。
科学者は、予測がはずれてがっかりしているわけにはいかな
い。そうした間違いからも真理を追究するための材料を得る
●和田浩二 わだこうじ
千葉工業大学惑星探査研究センター(PERC)上席研究員。1974 年和歌山
県生まれ。2004 年、東京大学大学院理学系研究科地球惑星物理学専攻に
て 博 士 を 取 得、2005 年、 北 海 道 大 学 低 温 科 学 研 究 所 研 究 員 を 経 て、
2009 年の PERC 創設時から現職。
HIGH-TECH 2015
4
特集 1 宇宙科学最前線
かった。
「はやぶさ 2」では、サンプラーホーンの仕組みに
も工夫を加え、サンプル回収量を多くする計画だ。
そして、
「はやぶさ 2」の最大の特徴とされるのは、人工
的にクレーターをつくる衝突装置
(インパクター)
を搭載す
る点だ。爆薬を内蔵した円筒形の衝突装置が用意され、ク
レーターをつくりたい場所の数百 m 上空で、衝突装置が
探査機から切り離され、探査機が小惑星の陰に隠れた後に
衝突装置を起爆する。その爆圧によって直径約 15cm、重
さ約 2kg の銅製の衝突体が、
「1999JU3」の表面に秒速
「1999JU3」で、衝突装置(インパクター)を放出する「はやぶさ 2」の CG イ
メージ。衝突装置は直径 30cm、高さ 30cm の円筒形で、質量は 18kg だが、
大きなクレーターをつくるパワーを持っている。© 池下章裕
2km という猛スピードで激突する。この衝突によって、
半径数 m、深さ数十 cm のクレーターができると予測され
る。
このクレーターによって、地表のように風化や熱などの
ナなどの強化が徹底された。
影響をあまり受けていない地中から、有機物や水分(含水
「はやぶさ」は、次々と襲う苦難に打ち勝ったことでヒー
鉱物)
が得られる可能性が高い。サンプルの量は、約 1g を
ローとなったし、それゆえに「はやぶさ 2」プロジェクトが
目標としている。小惑星で衝突によってクレーターをつく
実現したことも確かだが、技術者にとって、「はやぶさ」
の
るのは世界初の試みであり、世界の熱い注目を集めること
トラブルは恥以外の何物でもない。
「今度こそ何のトラブル
になる。
もなく帰ってこさせる」と技術者たちは誓っている。
またエンジンの進化も注目に値する。
「はやぶさ」は、イ
さまざまな「世界初」をものにする
オンエンジンという特殊なエンジンを搭載している。ソー
「はやぶさ」
によって小惑星からのサンプルリターンに成
ラーパネルを備え、太陽光で電気をつくり、エネルギー源
功した日本が、
「はやぶさ 2」
で
「1999JU3」
の緻密な探査を
となるイオンを発生させるシステムだ。このエンジンの燃
行い、十分量のサンプルを持ち帰ることができれば、日本
費は従来の探査機の 10 倍。
「はやぶさ」の奇跡の帰還はイ
は、小惑星探査において世界をリードすることになる。
オンエンジンなくしてはありえなかった。このイオンエン
「はやぶさ」
の成功に刺激される形で、欧米でも小惑星探
ジンのパワーが「はやぶさ 2」では 20%も増強されている
査に関心が集まり、アメリカ航空宇宙局(NASA)は、
のだ。
2016 年 9 月に探査機「オシリス・レックス (OSIRIS Rex)」
そしてレーザー高度計などの観測機器も「はやぶさ」より
を打ち上げる。2019 年 10 月に地球近傍小惑星であるベ
高性能化し、水の存在を色(波長)で発見することを主目的
ンヌに到着し、探査を行い、60g 以上という大量のサンプ
とした近赤外分光計を搭載している。
ルリターンを目指す。この計画の後、2020 年代に NASA
さらに「はやぶさ 2」は、
「1999JU3」の地表を移動しなが
は、有人小惑星探査も予定している。
ら撮影や物質の計測などを行う小型ローバーと小型ラン
「はやぶさ 2」の小惑星到着は、
「オシリス・レックス」の
ダーなどのロボットを 3 機搭載する。しかもドイツが開発
到着よりわずかに早いので、計画通りの仕事をこなして、
した探査ロボットも搭載し、協力して作業を行う。実は、
「は
さまざまな
「世界初」
をものにしてほしいところだ。
やぶさ」にも観測用の小型ロボットが載っていたが、着地
に失敗し、役に立たなかった。ここでも失敗からの教訓を
生かさなければならない。
地中の物質を掘り起こす「人工クレーター計画」
「はやぶさ 2」では、
「1999JU3」表面を詳しく観測した後、
タッチ・アンド・ゴー方式で表面物質の採取を行う。タッ
チ・アンド・ゴー方式とは、地表に探査機を瞬間的に接地
さ せ、 す ぐ に 上 昇 さ せ る こ と を 言 う。 小 さ な 弾 丸 を
「1999JU3」の表面に撃ち込み、その衝撃で舞い上がった
砂や岩の破片をタッチ・アンド・ゴー方式で、サンプラー
ホーンと呼ばれる円筒形の先端部分で採取する。この方式
は、
「はやぶさ」と同様だが、
「はやぶさ」では弾丸の発射がプ
ログラムのミスで失敗し、微量のサンプルしか得られな
5
HIGH-TECH 2015
衝突装置を放出(左上の写真参照)した後に小惑星の陰に退避する「はやぶさ
2」と、爆破によって放たれた衝突体が激突した小惑星の地表の CG イメージ。
© 池下章裕
特集 2 リニアモーターカーの科学
山梨リニア実験線を走行するリニアモーターカー(写真提供:JR 東海)
「リニア中央新幹線計画」
スタート!
東京と名古屋を 40 分で、東京と大阪を 67 分で結ぶという中央新幹線。
その建設が、2014 年秋には開始される。
「超電導リニアモーター」
の技術を駆使した中央新幹線は、最先端科学技術としても世界の注目を集めている。
世界最速を実現している技術の
「すごさ」
を紹介しよう!
れた東京オリンピックの 2 年前に生まれ、すでに 50 年以上、
工事期間 31 年、 総建設費9兆円
育て続けられてきた(8 ページのコラム「リニア新幹線の歴
2011 年、日本政府が、「リニア中央新幹線計画」の詳細
史」
参照)
。半世紀の時を経て、リニア新幹線が、東京と大
を決定し、東海旅客鉄道(JR 東海)に建設を指示した。そ
阪を結ぶ中央新幹線として現実のものになることが決定し
して、2014 年 6 月、政府が「リニア中央新幹線を早期に
たのだ。
整備する」と発表。この構想は、なんと 1964 年に開催さ
ただし、中央新幹線が完成するのは、まず東京、名古屋
間が 2027 年、東京、大阪間全線開通は 2045 年を予定し
中央新幹線のルート
(予定)
神奈川県駅
山梨実験線
山梨県駅
岐阜県駅
長野県駅
三重県駅?
新大阪駅
名古屋市
ターミナル駅
東京都
ターミナル駅
ている。名古屋までの開通は、キミたちが、30 歳に近づ
く年齢であり、全線完成はなんと 40 代後半というはるか
未来。2014 年 6 月に日本政府は、「2045 年に予定してき
た全線開通をなるべく早めるために国が支援する」という
姿勢を示したが、この年月の長さだけでも、この建設計画
がいかに遠大かがわかる。
当然、総建設費は 9 兆 300 億円と巨額だ。中央新幹線は、
東京と大阪を一直線に結んだ線に近いルートが、半世紀前
奈良県駅?
中央新幹線 東京、名古屋間の全駅
1.東京都ターミナル駅(品川駅付近)
2.神奈川県駅
(相模原市、橋本駅付近)
3.山梨県駅
(甲府市) 4.長野県駅(飯田市)
5.岐阜県駅
(中津川市)
6.名古屋市ターミナル駅(JR ゲートタワー地下)
から予定されていた。それによると、東京の品川駅付近か
ら甲府市付近、赤石山脈(南アルプス)中南部、名古屋市、
奈良市を経て、
新大阪駅に至る。
東京から名古屋までのルー
トの 7 割以上が山岳地帯を貫くトンネルだ。前例のない大
工事ゆえに建設費は巨額になる。
東海道新幹線と異なるルートで、 津波の不安なし
「東京から大阪の直線コースを1時間で結ぶ」
というのが中
HIGH-TECH 2015
6
特集 2 リニアモーターカーの科学
■ 超電導ってなに?
物質の温度を下げていくと、超低温で電気抵抗がゼロ
になる。これを超電導現象という。超電導状態になった
物質をコイル状にし、電流を流すと、電気抵抗がないの
で、電流はコイル内を永久に流れ続け、大電流を流し続
けると、強力な磁気を発生する。超電導リニアは、超電
導磁石を搭載し、ガイドウェイに取り付けられた地上コ
イルとの相互作用で、浮上して走行する。超電導リニア
は、日本で独自に開発、実用化され、現在、日本のみが
持つ技術だ。
ただし、コイルを− 264℃まで冷却し続けなければな
らず、− 269℃の液体ヘリウム容器にコイルを入れてお
く必要がある。そのためのエネルギーは多大で、これが
超電導リニアのネックとされる。
■ 壁にぶつからずに走行できる仕組み
浮上コイルは、案
内コイルとしても働
く。案内コイルは、
車体を軌道から外さ
ずに走行させる役割
を担う。この左右の
案内コイルは、電線
で結ばれており、車
両が中心から一方に
近づくと、近づいた
側の案内コイルに、超電導コイルに対してしりぞける力が生じ、離れ
た側からは引き合う力が生じ、左右側面の中央の軌道に固定される。
央新幹線の基本コンセプト。実際のルートは、まず、東京
から山梨県の甲府市に行く。甲府の手前では、現在、リニ
ア新幹線が疾走する 42.8km の山梨実験線が本線になる。
そして、長野県、岐阜県を経て愛知県の名古屋市に至る。
その後、東海道新幹線が通る滋賀県、京都府ではなく、三
重県、奈良県の奈良市を通って、大阪に入るコースだ。
このコースでは、山梨県、長野県、岐阜県と山岳地帯を
通らなければならない。そして、三重県を通って、奈良県
から大阪府に至るコースにも山が多い。しかしこのコース
ゆえに、今まで交通が発達しなかったエリアに行きやすく
なり、新しい観光スポットができ、その地域の活力を高め
ることが期待される。
また海沿いの多い東海道新幹線のコースは、地震による
幹線の 2 分の 1 以下の時間で移動することができるという
津波の被害を受ける危険性があるが、山岳地帯を通る中央
メリットを中央新幹線は実現する。
新幹線では津波の被害を受ける危険性がない。
ただし大自然のなかでトンネルを掘り進めていくから、
東海道新幹線とは異なる価値を持つとともに、東海道新
環境への十分な配慮が必要なことも確かだ。
■リニアモーターの原理
リニアモーターカーは、
「磁石の N 極と S 極が引き合い、N 極どうし、S 極どうしが
❶
反発し合うという現象を活用して走る乗り物」だ。一般のモーターは、電流によって
電磁石で磁気をつくり、磁石(磁気)の性質を活用して回転する動力を得る装置だが、
リニアモーターは、これを直線上で実現する。リニア(linear)は、
「線状の、直線の」
❷
という意味を持ち、リニアモーターは、
「線状の駆動力を生むモーター」を意味する。
リニアモーターには、線状に並ぶ地上の電磁石と移動体が備えている電磁石が必
要だ。右の図では、上の S-N が移動体の電磁石。中央新幹線の場合は、巨大なパワ
ーを発揮する車体の超電導コイルがこれに当たる。そして下の並ぶのが、ガイドウ
❸
ェイ(地上の側面)に線状に並ぶ推進コイルだ。
移動体が停止しているときには、互いに引き合う N と S が接して、安定している
(❶)。発車するときには、推進コイルに逆向きの電流が流れ、磁極が逆になり、移
❹
動体の電磁石はしりぞけられて、前へ進む(❷・❸)。そして、隣の推進コイルに移
動した段階(❹)で推進コイルの磁極がまた逆になり、移動体の電磁石は追い立てら
れて、前へ進む(❺)。この磁極の変化を 1 秒間に 120 回といった頻度で行うことで
リニア新幹線の時速 500km 以上のスピードが実現する。
7
HIGH-TECH 2015
❺
S N
N S N S N S N S
S N
S N S N S N S N
S N
S N S N S N S N
S N
N S N S N S N S
S N
N S N S N S N S
■ 浮上の仕組み
地上の側壁には、車体を前進させる推進コイルとともに浮上コイルが設置
されている。この浮上コイルと車体に備えられた超電導コイルによって、車
体は磁気によって浮上する状態になっている。右図のように、超電導コイル
が N 極のときには、浮上コイルの下部は N 極になり、上部は S 極になる。そ
のために車体は下から押し上げられ、上から引き上げられる力を得ることが
できる。超電導コイルは、N 極と S 極にめまぐるしく変化するが、浮上コイル
の極は、常に車体を浮上させるように変化する。
なお地上の浮上コイルで生まれる磁力は、高速で移動する超電導コイルに
よって浮上コイルに発生する誘導電流という電流によって生じる。それゆえ
に超電導コイルの極の変化に浮上コイルは完璧に対応できるわけだ。中央新
幹線では、地上から 10cm に浮上し、その高さが保たれる。
リニアモーターカーのガードウェ
イの左右の側壁の部分に地上コイ
ルが取り付けられている。
(写真提供:JR 東海)
中央新幹線の走行システムは、ほぼすべてが「磁石の S
極とN極は引き合い、
S極どうし、
N極どうしは反発し合う」
という単純な現象を活用している。車両と地上に電磁石が
あり、車両側の側面には強力な磁力を発揮する超電導磁石
が埋め込まれている。
地上に 2 つの側壁でつくられたガイドウェイがあり、こ
れがリニア新幹線の
「線路のない軌道」
となる。このガイド
ウェイの側壁には推進コイルと浮上・案内コイルという 2
種類の電磁石が設置されている。推進コイルは、超電導磁
石との連携で、すさまじい磁力によるすさまじい推進力を
生み、浮上・案内コイルは、超電導磁石に働きかけて、車
両を空中に浮上させ、ガイドウェイのコースを外れること
磁力で浮き、 磁力で疾走する
なく走行させる。
中央新幹線の最高速度は、世界最高の時速 505km。こ
浮上することで、車輪と線路で発生するような摩擦力を
の高速を実現するのが、超電導磁気浮上方式リニアモー
生まずに走行することができ、これまで摩擦によって不可
ターカーというシステムだ。
能とされてきた時速 400km 以上の走行を可能にする。
■リニアモーターカーの歴史
超電導リニアモーターカー年表
東京オリンピックが開催された 1964 年に
1914 年
E. バチェレット(イギリス)が磁気浮上リニアモーターの実験に成功。
1934 年
H. ケンペル(ドイツ)が磁気浮上鉄道の特許取得。
はその 2 年前に「東京、大阪間をリニアモータ
1962 年
国鉄の鉄道技術研究所を中心に磁気浮上リニアモーターの研究を開始。
1966 年
ブルックヘブン国立研究所(アメリカ)が、超電導磁気による浮上・案内方
式を発表。国鉄が「超電導方式」の採用を決定。
1972 年
超電導磁気浮上走行成功。
1977 年
宮崎県の実験センターで走行試験開始。
1987 年
有人走行で 400km を達成。
1997 年
山梨実験線で走行試験開始。無人走行で時速 550km 達成
2003 年
山梨実験線において世界最高速度の時速 581km を達成。
2003 年
有人走行で時速 581km の世界記録を達成。
2011 年
政府が中央新幹線の整備計画を決定。JR 東海に中央新幹線建設を指示。
2014 年
中央新幹線着工。
2027 年
東京都内 - 名古屋間開業予定。
2045 年
名古屋 - 大阪市内間開業予定。
東京、大阪間に東海道新幹線が開通した。実
ーカーで 1 時間で結ぶ」というとんでもない計
画が、日本国有鉄道(国鉄)で立ち上がった。
レールの上を走る列車は、時速 300km が限界
と言われていたが、磁石で浮上すれば、その
壁は破れる可能性がある。さまざまな検討の
結果、1966 年に「超電導方式によるリニアモ
ーターカー」という方式が決定された。
その後、研究と実験が繰り返され、世界最
速の技術に育っていったが、巨額予算がネッ
クとなり、なかなか計画は実現しなかった。
50 年の時を経て、今、やっと夢の実現のた
めに日本は動き出した。
HIGH-TECH 2015
8
特集 3 ついにデビュー!究極のエコカー
燃料電池自動車
トヨタ自動車が 2014 年 6 月に公開した燃料電池
自動車の外観モデル。
(写真提供:トヨタ自動車)
世界の自動車メーカーがめざしながら、実現できずにいた
「燃料電池自動車の販売」
が実現する。
2014 年 6 月にトヨタ自動車が、
「2014 年度中に燃料電池自動車の販売を開始する」
と発表したのだ。
この燃料電池自動車には、どのような科学技術が込められているのか?
そして自動車の未来をどう変えようとしているのか?
環境を悪化させない自動車
3 分の水素充填で 700km 走る
「燃料電池自動車」という言葉を聞いたことがあるだろう
FCV は、燃料電池で水素と酸素から電気エネルギーを
か? 燃料電池は、英語で Fuel Cell(フュエル・セル)、
取り出すから、FCV を動かすのはエンジンではなくモー
自動車は Vehicle(ビークル)というので、燃料電池自動車
タ ー だ。 つ ま り、FCV は、 電 気 自 動 車(EV:Electric
は、Fuel Cell Vehicle の頭文字をとって、FCV と略称さ
Vehicle)の一種ということになる。EV と同様に、ブレー
れる。
キをかけると、車輪の回転から得られるエネルギーを 2 次
FCV は、燃料電池という発電装置(10 ページのコラム
バッテリーに備蓄し、加速のときに活用する。
参照)に水素を供給し、電気を得る仕組みを活用する。水
EV は、電気を充電する必要があり、充電にかかる時間は、
素を入れて電気エネルギーを得て、排出されるのは水(水
かなり長時間で、最新の技術を活用したものでも、80%
蒸気)だけというのが第一の特徴だ。
ほど充電するのに 20 ∼ 30 分はかかる。しかも連続運転
自動車の排気ガスは、毒性の強い物質が出ないように工
距離は、長いものでも 200km を超える程度だ。
夫が凝らされている。しかし、ガソリンや軽油などの石油
これに対して、FCV の水素充填所要時間はおよそ 3 分で、
を使っている限り、排気ガスに窒素酸化物(NOX:ノック
連続走行距離は約 700km だ。この 1 回の充填で、一般家
ス)をはじめ、さまざまな有害化学物質が含まれるのは避
庭の使用電力 1 週間分以上に当たる電力が供給できるとい
けられない。また、ここ数年、
「PM2.5」という環境汚染物
う。この事実は、災害時などに電力の供給が不可能になっ
質の名をニュースなどで聞くようになった。PM2.5 は、粒
た場合、もし FCV に水素が十分に充填されていれば、自
子状物質(Particulate Matter)を示し、
「2.5」は直径が 2.5
家用電力として 1 週間は利用可能ということになる。
μ m(マイクロメートル:1 μ m は 1mm の 1000 分の 1)
を意味し、PM2.5 はこれより小さい粒子のこと。呼吸器系
「1 台数億円」から「販売価格 700 万円」に
に害を及ぼす微粒子で、排気ガスにも含まれる。そして排
実は、すでに FCV は完成し、実際に利用されている。
気ガスには二酸化炭素(CO2)もたっぷり含まれる。
2002 年 12 月にトヨタ自動車とホンダが、世界で初めて
しかし水素を燃料とする FCV は、環境を悪化させる危
FCV の製品を完成させたのだ。ただし、FCV の燃料電池
険性が非常に少なく、
「究極のエコカー」という評価もある。
には白金(Pt:プラチナ)などの高価な素材が必要で、当時、
9
HIGH-TECH 2015
■ 燃料電池は、どのようにして電気をつくるの?
燃料電池は、電気化学的に電気を取り出す装置で、さま
2H2O → 2H2 + O2
る方法だ。理科の授業で、水を電気分解して、水素(水素分
えると
ざまな方法があるが、主流は、水素を利用して、電気を得
子:H2)と酸素(酸素分子:O2)を得る実験をした記憶があ
るだろう。これは、
燃料電池で電気をつくるしくみ(固体高分子形燃料電池)
一方、この反応の逆反応は、
2H2 + O2 → 2H2O +電気エネルギー
燃料電池は、上の反応を起こす装置(電池)で、水素を供
電気が発生
e
水素
と表せる。
せると、水と電気エネルギーができることを意味している。
-
H2
2H2O + 電気エネルギー → 2H2 + O2
と表すことができる。この化学式は、水素に酸素を結合さ
電子の流れ
H2
という化学式で表されるが、この式に電気エネルギーを加
e
H+ H+
マイナス極
e
-
-
H+ H+
e
-
O2
1
2 O2
H+ H+
高分子電解極膜
H2O
給すると、空気中の酸素を取り込んで反応し、電気エネル
水素
ギーをつくることができる。
H2O
れているものは、固体高分子型燃料電池と呼ばれるもので、
水素
プラス極
燃料電池にはさまざまな様式があるが、自動車で活用さ
しくみ図で示したように、高分子電解質膜(イオン交換膜)
によって、水素イオンをプラス極(陽極)側に移動させるこ
とで、電気(電子)の流れをつくる。
「燃料電池自動車1台の価格は数億円」と言われた。そこで、
年度中に販売価格 700 万円程度で発売する」
と発表した。
販売ではなく、リース(賃貸し)で製品を供給することに
FCV 普及のために、日本政府は 200 ∼ 300 万円の補助
なった。リース料は、なんと月 120 万円。リース先は、
金を支給する予定なので、400 ∼ 500 万円という価格に
内閣府、国土交通省、経済産業省、環境省など、中央省庁
なりそうだ。環境に関心の高い市民や企業が購入できる価
で、環境問題への意識を高めるために採用したにすぎな
格となり、普及の可能性が十分に出てきたということだ。
かった。つまり、FCV を実用化させるための第一の課題は
価格だったのだ。
水素ステーションの整備も課題
トヨタをはじめ、世界中の自動車メーカーが研究開発を
ただし、FCV の普及には、価格以外にも課題がある。
続け、燃料電池や水素タンクなどの改良に、さまざまな先
その代表例が、燃料である水素を充填する水素ステー
端技術が投入され、何とか 2008 年時点で、「価格 1 億円」
シ ョ ン の 整 備 だ。 政 府 は、2015 年 12 月 ま で に 全 国 に
にまでたどり着いた。
「数億円」を「1 億円」にするには、技
100 か所の水素ステーションを建設することを目指して
術者たちの涙ぐましい奮闘があった。
いる。水素ステーションがなければ、FCV を活用すること
ところがさらに6年たった2014年6月、トヨタは
「2014
はできない。その一方で、FCV が普及していないのに水素
術
●パワーコントロールユニット
発生した直流の電気を交
流に変換するインバー
FCV を支える技
(写真提供:トヨタ自動車)
ターと、二次電池との電
●高圧水素タンク
水素ガスを 70MPa(メ
ガパスカル)という高圧
で圧縮して納めるタン
気を出し入れするコン
ク。70MPa は、 水 深
バーターなどで構成され、
7000m の 深 海 で 加 わ
燃料電池を巧みにコント
る 700 気圧を意味する。
ロールする。
この 2 本のタンクに 5
㎏の水素ガスが入る。
●モーター
●バッテリー(二次電池)
FCV を走らせるモーターは、交流
充電と放電の能力を持つバッテ
電動機で、減速時は発電機の役割
リー(電池)。減速時にブレー
をし、回収したエネルギーは電気
キをかけると、そのエネルギー
としてバッテリーに貯蔵する。最
高出力は 122 馬力(PS)だから、
普通の乗用車の 1500 ∼ 1800㏄
クラスと同等のパワーを発揮する。
を電気に換えて充電し、加速時
●燃料電池
には電気を放出し、燃料電池を
支える。
HIGH-TECH 2015
10
特集 3 ついにデビュー!究極のエコカー
(写真提供:トヨタ自動車)
ステーションを建設しても、お客さんは期待できない。
価格も含むさまざまなネックは確かにあり、どんどん売れ
政府は、FCV の普及を後押しする姿勢を鮮明にしており、
る製品とは、トヨタも期待してはいない。
建設にかかる費用を最大で半額補助することを決めている
それを前提としてもトヨタが先頭を切ったことの価値は
が、整備されるか否か、予測が難しい。
大きい。トヨタはすでにドイツの自動車メーカー BMW
世界中の自動車メーカーの壮絶な闘いが始まる!
と FCV 開発の技術提携をしており、ルノーと日産自動車
の連携、ドイツのダイムラーとアメリカのフォード、ホン
ダとアメリカ最大の自動車メーカー、ゼネラルモーターズ
でに FCV を発売すると宣言した。これまで、「2015 年中
(GM)との提携が実現している。こうしたメーカーもトヨ
の市販を目指す」と言ってきたのだが、量産化のメドが早
タに刺激される形で、2015 年以降に FCV の発売を開始
めにたったために期限を早めた。うれしい誤算があったわ
することは間違いなく、世界市場でしのぎを削ることにな
けだ。そして、2015 年夏には、欧米先進国でも発売を開
る。
始する予定としている。
今からさらに 6 年後は「東京オリンピック 2020」
。その
ただしトヨタは、当面、首都圏をはじめとした大都市圏
ころ、FCV は、私たちにとって、身近な乗り物になってい
の水素ステーションが整備される地域で FCV を販売する。
るかもしれない。
プ
レ
ク ゼン
イ ト
ズ
トヨタ自動車は、2014 年度内、つまり 2015 年 3 月ま
このコーナーでは、キミにクイズを出題しよう。
正解者の中から抽選で 95 名にプレゼントをお贈りします!
クイズとアンケートに答えてください!
(切手不要)
●添付はがきのクイズ解答欄の答えを○で囲み、アンケートに答え、住所・氏名などを記し、投函して下さい。
●クイズ正解者の中から抽選で以下のプレゼントを差し上げます。沢山の方のご応募をお待ちしています。
● 2014 年 12 月 31 日
(消印有効)
。当選者の発表は、プレゼントの発送をもって代えさせていただきます。
30
名
千葉工業大学オリジナル
「チバ二ー」
クリアファイル
(3 枚)
11
HIGH-TECH 2015
Q
「はやぶさ2」は小惑星の地表だけでなく、地中の物質も採取する
予定です。そのために行うのは、次の3 つのうちのどれでしょう?
1.弾丸を小惑星に打ち込む 2.衝突装置を小惑星に衝突させる 3.探査ロボットが地表に穴を掘る
千葉工業大学オリジナル
30
「チバ二ー」リングノート
名
(1冊)
30
名
千葉工業大学オリジナル
ブランケット(1枚)
iPod Shuffle(1台)
5名
特集 4 闘うロボットたち
Rosemary(左)と Sakura:小回りの効く Rosemary が放射線量を測るガンマカメラを搭載し、狭い空間の汚染状況を測定する。無線通信が不能な
エリアでは、長距離有線通信が可能な Sakura が通信の中継を行う。
苦闘し、進化する
原発災害対応ロボット
事故直後に検討されたロボットの投入
短期間で進化を続ける探査ロボットたち
2011 年 3 月 11 日の東北地方太平洋沖地震による揺れ
そして千葉工業大学が開発した Quince(クインス)が
と巨大津波によって電源を失った福島第一原子力発電所で
2011 年 6 月に導入された。がれきの山や急角度の階段の
は、核燃料によって巨大なエネルギーを発し続ける原子炉
昇降が可能な Quince は、上の階にも上がることができ、
の炉心の温度を抑える冷却水が供給できなくなり、炉心が
さまざまな貴重な情報をもたらした。ただし 2011 年 10 月、
溶融し、原子炉建屋が爆発した。そのため、6 基ある原子
通信ケーブルが切断される事故が発生し、機動不能になった。
炉すべての廃炉が決定された。
2012 年 2 月には、Quince2 号機と 3 号機が投入され、
原発の廃炉は、事故が起こらなくとも 20 ∼ 30 年はか
探査を開始。2 号機と 3 号機には、無線 LAN も搭載されて
かり、福島第一原発のように広範囲に高濃度の放射能汚染
おり、一方の通信ケーブルが切れても、無線で相互の通信
がある場合の除染は、最低限 40 年は必要という厄介な作
が可能だ。
業だ。なにしろ 1 年間の放射線被ばく限度量を数秒で超え
ま た 2012 年 4 月 に 投 入 さ れ た ト ピ ー 工 業 の Survey
てしまうようなエリアがたくさんあるのだ。
Runner(サーベイランナー)は、Quince が果たせなかった
そうした状況の中で注目を集めたのがロボットだった。
地下室への進入に成功し、放射線量の測定を行った。
まず原子炉建屋内の様子を知りたい。そして廃炉に向かう
そして、2012 年夏に千葉工大が開発した Rosemary
ためには、汚染度を可能な限り低下させ、建屋内の熔解し
(ローズマリー)が、原子炉建屋に投入された。Rosemary
た燃料棒を取り除き、がれきを取り除かねばならない。
は、原発災害対応に特化して開発された初めてのロボット
ロボットを使うというアイデアは、事故発生直後に検討
だ。急な階段も昇れ、5 時間分の蓄電ができ、60kg の装
されたが、原発事故に対応するためのロボットは日本にな
備を搭載することができる。さらに 2013 年春には、同じ
かったので、まず投入されたのは、アメリカの iRobot(ア
く千葉工大が開発した Sakura(サクラ)が投入された。
イロボット)社の軍用ロボット Pack Bot(パックボット)
Sakura は、建屋の地下に入れ、通信ケーブルの巻き送り・
だった。Pack Bot は、高濃度放射線下でしっかり起動し
巻き取り装置を備え、300m という長い距離での有線通
たが、急な階段を上ることができず、1 階での作業にのみ
信ができる。小回りの利くRosemaryは、
今まで入れなかっ
利用されている。
た狭い空間での探査を行い、Sakura が通信の中継を行う
❶3号建屋を探査するアメリカ iROBOT
社 の Pack Bot。軍用ロボットとして戦
場でも活用されている。
(2011 年 4 月。写
真提供:東京電力)
❷ 2011 年 6 月に投入された Quince1 号
機。10 月にケーブル切断によって機動不
能に。現在は、機能を付加した Quince2
号と3号が、画像撮影や放射線量測定を
行っている。
❸ Quince が撮影した3号建屋 2 階から3
❶
❷
❸
階の階段。Quince の先端も写っている。
(2011 年 7 月。写真提供:東京電力)
HIGH-TECH 2015
12
特集
特集
4 4
闘うロボットたち
水中走行遊泳型ロボット ( クローラ ):クローラによ
水陸両用移動ロボット:水中構造物の表面に沿って
MHI ‐ MEISTeR(マイスター)
:7 つの関節を備え
る走行と遊泳が可能で、汚染水が漏れ出す漏えい箇
移動しながら、超音波カメラと水中カメラで検査し、
た 2 本のアームを駆使して除染やサンプリングを行
所を水中から調査する。
(写真提供:日立製作所と日
水漏れの状況を把握する。
(写真提供:東芝)
う。アーム先端のツールを交換することで、多様な
作業が可能。
(写真提供:三菱重工業)
立 GE ニュークリア・エナジー)
という連携が行われている。
汚染された水が、大量に地下に漏れ出し、地中壁からあふ
さまざまな能力を持ったロボットが登場
2013 年夏には、原子炉の冷却などに使われ、放射能で
れて、海中をはじめ汚染を広げていることがわかり、汚染
水対策が最重要テーマに加わった。事故で溶け落ちた核燃
料を取り出すには、原子炉の格納容器を水で満たす必要が
ある。水漏れがあればそれは不可能だ。
そこで汚染水がどこで外部に漏れているかをチェックす
るロボットたちが、どんどんと投入されている。
また探査ではなく、実際の作業を行うロボットたちの導
入も活発になっている。人の代わりに手仕事、力仕事をし
てくれるロボットたちだ。
福島の事故は、多くの悲劇を生んだ。ただしここでロボッ
トが開発されることには、価値がある。その代表例は、世
界の原発の廃炉作業での活用だ。20 世紀後半に数多くつく
られた原発の多くが、今後、老朽化による廃炉の時期に入る。
MHI-Super Giraffe(MARS-C):8m の高所で作業できるロボット。重さ 4t
と大型で、アームは 7 個の関節を持ち、はしご車のように伸縮する。先端の
工具モジュールを交換することで、さまざまな作業ができる。
(写真提供:三
菱重工業)
こうした原発の原子炉も人が入れる状況ではない。こうし
た場合、福島第一原発のために開発されたロボットたちが、
安全な廃炉のための強い武器になると期待されている。
原発事故対応ロボットの進化が、
福島で闘う人々を支える
fuRo の西村健志研究員
「福島第一原発で働いている人たちは、志がとても高いんです」
菱重工業との共同開発で、
と語るのは、千葉工業大学未来ロボット研究センター(fuRo:
いずれも今後、改良を続け
フューロ)の研究員、西村健志さん。厳しい環境の中、次々と起
ていく。
「 三菱重工さんは、
こる問題に対して、工夫を重ね、解決していく作業員たち。
「その
原発をつくってきた企業で
情熱的な姿に接すると、我々も頑張ろうと思います」
。
す。原発を知っている技術
西村さんは、原発事
故対応ロボットすべての開発に携
者たちとの交流はとても勉
わってきた。原発事故とはどういう
強になります」
と西村さん。
ものかを学び、そこで役に立つロ
「fuRo は、原発事故対応ロボットが専門ではなく、さまざ
ボットについて考えてきた。そし
まなロボットを開発していく組織です。しかし、福島でこれ
て現在の fuRo のテーマのひとつ
だけロボットが必要とされているのですから、お役に立ちた
が、櫻壱號と櫻弐號の「進化」だ。
いです。国民の義務でもあるだろうと思います」と西村さん
櫻壱號は日南との、櫻弐號は三
は語る。
櫻壱號:Quince などより小型で、幅 70cm の階段の踊り場でも旋回できる。また合計4台のカメ
ラを装備しており、線量計や種々のセンサーを搭載可能。さらに防塵・防止の機能を持ち、水深
1m で 30 分間の活動が可能で、原発内のさまざまな場で活躍できる。千葉工大と日南が共同で改
良を続け、日南が製品として製造販売する。
13
HIGH-TECH 2015
ロボカップ世界大会レポート
ロボカップ世界大会で
日本チーム完全優勝
2014 年 7 月 21 ∼ 24 日にブラジルで開催されたロ
ボカップサッカーには、シミュレーションリーグ、小
ボカップ世界大会のヒューマノイドリーグ、Kid Size
型ロボットリーグ、中型ロボットリーグ、標準プラッ
(キッズサイズ)で、日本チーム「CIT Brains」がサッ
トフォームリーグ、ヒューマノイドリーグがある。
カーゲームでの優勝、障害物回避などを競う
「テクニカ
人と同じ外観を持つヒューマノイドがサッカーを行
ルチャレンジ」
での優勝を果たし、ヒューマノイドリー
うヒューマノイドリーグは、ロボットの身長ごとに
グの
「ベストヒューマノイド」
にも輝いた。
90cm 以下の Kid size、90 ∼ 120cm の Teen size、
ロボカップは、自律移動ロボットによるサッカー大
130 ∼ 160cm の Adult Size に分けられる。競技は、
会で、2050 年までにワールドカップの世界チャンピ
3 対 3 でロボットたちが得点を競うサッカーゲームと
オンチームに勝利する能力を持った自律移動ロボット
スローインや障害物回避などを競うテクニカルチャレ
のチームをつくることを目指して、1997 年に日本で
ンジからなる。ヒュ−マノイドたちは、
コントローラー
初めて開催された。
で操縦する形ではなく、個々のロボットの判断で動く
それ以降、世界各地に会場を移して毎年夏に開催さ
自律移動でボールを操り、ゴールを狙う。
れているが、第 18 回の今回は、ワールドカップと同
CIT Brains は、千葉工業大学未来ロボティクス学科
じブラジルの大西洋を臨む東部の都市ジョアン・ペソ
のチームで、サッカーのできるヒューマノイドロボッ
アで開催され、40 か国以上のおよそ 500 チームが参
トの開発を長年続けてきた。
加した。
近年は、ドイツや中国などロボット技術の向上が目
競技は、サッカーの試合を行うロボカップサッカー、
覚ましい国が多く、日本チームが優勝できないケース
レスキューロボットがその技能を競うロボカップレス
が増えているだけに、CIT Brains の完全優勝はうれし
キュー、サービスロボット競技など 4 分野があり、ロ
いニュースだ。
完全優勝の快挙を果たした CIT Brains チームのメンバー
HIGH-TECH 2015
14