研究設備

空気圧人工筋駆動7自由度マニピュレータ

空気圧人工筋駆動7自由度マニピュレータ

16本の空気圧人工筋により、7自由度を制御可能なマニピュレータです。その柔らかさを生かして、人間に直接接触しながら力学的にアシストを行う研究などに利用できます。

マルチ首振りカメラシステム

空気圧人工筋駆動7自由度マニピュレータ

人間などの撮影対象を取り囲むように、首振りカメラが多数設置されたシステムです。それぞれのカメラを制御する計算機は高速ネットワークで接続されており、カメラの向きを制御させながらの同期撮影が可能となっています。人間の動きを正確に測定する非光学式モーションキャプチャシステムも別途備えており、これらを組み合わせることで人間や衣服の形状・動きを計測する技術の研究開発に利用しています。

高機能双腕冗長ロボットアーム・ハンドシステム

高機能双腕冗長ロボットアーム・ハンドシステム

人と同じ自由度を持つワイヤー駆動式双腕冗長ロボットアームと3指ロボットハンドによって構成されたシステムです。ロボットアームはギヤを用いないワイヤー駆動方式により、人のように滑らかで高速な運動を実現します。また、トルク制御モードでは人との安全なインタラクションを行うことが可能です。一方、ロボットハンドは2本指がリンクして移動する機構により、多種形状ワークのハンドリングを容易に実現します。このシステムにより、人の巧みな運動スキルや物体把持動作に関する技術の研究開発に取り組んでいます。

遠隔地間相互臨場感伝送装置

遠隔地間相互臨場感伝送装置

衛星通信装置や無線通信装置を用いて、遠隔地にされたグラフィックワークステーションを相互接続し、VRおよびビデオコンファレンスによる遠隔医療診断などを可能とする通信システムおよび画像処理システムの研究開発に用いられています。MPEG-2によるビデオ画像のエンコーダ/デコーダ装置、VR画像の生成に必要な画像処理ワークステーション、高速通信システム、移動体通信システムによって構成されています。

歩行装置つき没入型3面ディスプレイ

歩行装置つき没入型3面ディスプレイ

現実環境の画像に基づいて仮想環境内に生成された仮想化現実環境を体験するための設備です。大型の三面傾斜スクリーン、ステレオ提示高解像度プロジェクタ、全方向に歩行可能な歩行装置、歩行計測装置から構成されており、ユーザの歩行動作によって仮想化現実環境内を歩行することができます。ロボットの遠隔操縦や、高解像テレプレゼンスシステムに関する研究に利用しています。

没入型大型球面ディスプレイ

没入型大型球面ディスプレイ

広視野角・高解像度の画像をユーザに提示するための設備です。本設備は、直径約4mの大型球面ディスプレイ、高解像広角プロジェクタから構成されています。高解像全方位カメラによって撮影された全方位動画像の再生や屋外三次元モデルを用いたウォークスルーによって、遠隔地の情景の体験や仮想化現実環境をユーザに提示する研究に用いています。

双腕作業ロボットシステム

双腕作業ロボットシステム

日常生活での作業・物体操作を研究するための双腕ロボットシステムです。頭部に装着された 2眼カメラシステムをパン・チルトさせて環境の情報を取得することができ,腕部に6自由度,手先に4自由度を有 する手腕により器用な動作を実現することができます。またOpenRTMと呼ばれるロボット向けミドルウエアを使用することで、システム構成も柔軟に変更することができます。今後、 このロボットシステムを用いて、人の作業知能の解明に取り組んでいきます。

行動メディアシステム

行動メディアシステム

ロボットのような自律機械と人間が同じ空間内に共存する環境では、人間と機械間の相互作用の新たな手法の実現が課題となっています。人間・ロボットの行動を多種類のセンサを用いて実時間で認識するとともに認識した行動情報に基づき行動を生成・提示しインタラクションをおこなうため身長158cm、31自由度をもつアクトロイド、そして複数台カメラ、モーションキャプチャシステムからなるシステムです。

生命機能計測装置

生命機能計測装置

ナノバイオロジーのための研究装置で、倒立型光学顕微鏡をベースにして構成され、顕微鏡下の試料に対してレーザー光を入射し、生体分子から発生する蛍光やラマン散乱光などの分光スペクトルを計測して、イメージングできる装置です。

エバネッセント顕微鏡装置

エバネッセント顕微鏡装置

生体分子の一分子計測のための研究装置で、レーザービームの全反射時に生じるエバネッセント場を用いて基板から200nm程度の距離内にある蛍光分子を励起し、高感度冷却CCDカメラで検出することで一分子イメージングすることができます。また光ピンセットと組み合わせることでフェムトニュートンオーダーの微弱な一分子間の相互作用力を計測することもできます。

極短パルスレーザ顕微鏡分光装置

極短パルスレーザ顕微鏡分光装置

細胞内の生体分子について調べるための研究装置で、レーザー光のエネルギーを10兆分の1秒の時間に凝集して発光させて、さらに顕微鏡に入射して集光することで、1TW/cm2以上の高エネルギー密度を持つ光の場を作り出し、生体分子や 蛍光分子に同時に多数のフォトンを吸収させて発光現象を起して分光計測したり、細胞膜を切断したりできる装置です。

インタラクティブ超高精細映像研究システム

インタラクティブ超高精細映像研究システム

ハイビジョン映像の4倍の解像度をもつ4K映像の送受信が可能なシステムであり、臨場感のある映像を表示することができます。このシステムを学内外の超高速ネットワークを利用して、遠隔地とのやりとりをその距離を意識することなく行うことができるよう、画像処理技術とネットワーク技術を融合した新世代のマルチメディアシステムの研究開発を行っています。

小規模計算機サーバ

小規模計算機サーバ

大規模な画像処理やデータマイニング,シミュレーションなどの高度な計算能力を必要とする科学・技術研究を遂行するために利用するシステムで、学内どこからでも利用できます。構成は以下の通りです。

  • - 大容量共有メモリノード (6ノード)
    CPU: Intel Xeon 2.4GHz 80コア,メモリ: 2TiB
  • - クラスタノード (120ノード)
    CPU: Intel Xeon 3.0GHz 20コア,メモリ: 64GiB
  • - 超並列演算ノード (2ノード)
    GPGPU: NVIDIA Tesla K20X 4モジュール,CPU: Intel Xeon 2.6GHz 16コア,メモリ 128GiB
  • - 大容量データ処理(Hadoop)ノード (18ノード)
    CPU: Intel Xeon 2.2GHz 16コア,メモリ: 64GiB,二次記憶装置: 36TB
  • - 広帯域分散ファイル(GlusterFS)サーバ
    二次記憶装置: 450 TiB,スループット: 17GB/s以上

また,ジョブ管理システムや並列計算ライブラリ,各種コンパイラ,各種ソフトウェア開発環境等のさまざまなソフトウェアを備えています.

大規模実験クラウド基盤システム

大規模実験クラウド基盤システム

大規模なクラウド環境をエミュレートすることができるシステムで、135の物理ノード、4式の仮想ノード、1つのネットワーク負荷トラフィック生成ノード、1つのネットワークトラフィック解析ノードから構成されています。

光学式モーションキャプチャシステム・筋骨格シミュレータ

光学式モーションキャプチャシステム・筋骨格シミュレータ

反射マーカの3次元位置情報を最大サンプリング周波数1kHzで精度良く計測することができる、リアルタイム光学式モーションキャプチャシステムです。バイオメカニクスやヒューマン・ロボットインタラクションなどの研究に幅広く活用しています。また、筋骨格シミュレータを用いることで、モーションキャプチャシステムで計測したデータから、全身の筋肉の張力や関節モーメントなどの内部状態を推定することができます。

実世界行動生成装置

実世界行動生成装置

人と同じ空間を共有するロボットには、人と同じ環境を行動する能力が求められます。人と似た構造を持つヒューマノイドロボットは、そのような研究をおこなうプラットフォームとして最適です。このヒューマノイドロボットは、実現できる作業の自由度を考慮して、腕部に7自 由度、脚部6自 由度、全体として計34自由度を持ちながら、身長151cm、 体重38kgと小型・スリムなため運用性・適用性に優れています。今後、このヒューマノイドを用いて、知的な全身動作の実 現に取り組んでいきます。

ウェアラブル視線計測システム

ウェアラブル視線計測システム

このウェアラブル視線計測システムを用いれば、ユーザが自由に動き回るような場合においても、どこをどのよう見ているのか研究・調査することが可能となります。このシステムには前方画像を捉えるシーンカメラが備わっており、その画像と視線位置を照合することで対象者が何を見ていたのか確認することができます。また、このシステムを脳波・心電図・モーションキャプチャシステムなどと同期させて計測することも可能です.二台の視線計測システムを所有しており、それらの間の同時計測も可能となっています。

高精度視線計測システム

高精度視線計測システム

300Hzのサンプリングレートでの計測が可能な、高精度視線計測システムです。頭部の動きに対しても代償可能となっています。本システムではスクリーンが発する光に基づいて、脳波など様々な生体信号との同期が可能となっています。

多チャンネル脳波および表面筋電図計測システム

多チャンネル脳波および表面筋電図計測システム

このシステムは多チャンネル脳波および表面筋電図の計測に用いられます。ヘッドキャップにピン型のアクティブ電極を差し込むことで脳波計測を開始でき、従来の脳波計測装置より開始までに要する時間を短縮できます。表面筋電図は柔軟な高密度格子状電極を用いて計測できます.この格子状電極を用いることで、表面筋電図トポグラフィを得ることが可能となります。

簡易ドライビングシミュレータ

簡易ドライビングシミュレータ

簡易ドライビングシミュレータです.グラス型の視線計測装置と併用することにより、ドライバーの視線を計測することが可能です。運転者がどのような視覚情報処理を行いながら運転しているのか検証する場合などに用います。

光学式モーションキャプチャシステム/床反力計/表面筋電計

光学式モーションキャプチャシステム/床反力計/表面筋電計

光学式モーションキャプチャシステム、床反力計、表面筋電計です。筋骨格シミュレータを用いることで,計測データから全身の関節トルクや筋張力などが推定可能です。

IoTアクセラレーション実験設備

IoTアクセラレーション実験設備

ARMとFPGA/GPUが1チップ化されたSoCボード群です。ARM上で動作するLinuxから、FPGA/GPU/独自開発LSIなどを直接制御して、IoTアクセラレーションに関する実験を行っています。

大規模FPGA実験設備

大規模FPGA実験設備

デスクトップPCのPCIスロットに接続する大規模FPGAボード群です。Intel上で動作するLinuxから、大規模FPGAを制御して、大規模アプリケーションの高速化実験を行うことができます。また、新素材デバイスにより試作した、アナログニューラルネットチップをFPGAに接続する実験も行っています。

大規模シミュレーション基盤

大規模シミュレーション基盤

XEON E7-8890-v2を8基(120コア240スレッド)搭載する計算サーバ上でMATLAB+Simulinkを利用しています。回路・アーキテクチャシミュレーション、アプリケーションの並列高速化実験などに使用しています。他に、XEON 40コア、32コア、Xeon Phi搭載サーバ、各種GPU搭載サーバを運用しています。

大規模データリアルタイム処理システム

大規模データリアルタイム処理システム

512GBのメモリを備えた24CPUコアXeon E5-4617@2.8GHzの大規模計算サーバ1台と、256GBのメモリを備えた8CPUコア Xeon E5-2643@3.3GHzの計算サーバ4台と、実効容量合計44TBのRAID10大規模ファイルサーバからなるシステムで、言語情報を中心とした大規模データから知識を獲得し、リアルタイムで処理する研究設備です。言語情報に基づいて、高速かつ柔軟にテキストを検索したり、多言語を解析・翻訳したりする研究開発に役立っています。

ユビキタスディスプレイ実験室

ユビキタスディスプレイ実験室

ユビキタスディスプレイシステムは、SXGA+プロジェクタ5台、50インチハイビジョンプラズマ3台、42インチ縦型タッチパネルプラズマ2台、ムービングプロジェクタ1台、世界最大級270インチタッチインタフェース&UMU SCREENからなら様々な種類のパネルを組み合わせたシステムです。異なる種類のパネルを組み合わせることで、ミーティングやコミュニケーションを高度化する研究を行っています。

ソフトウェアデータ蓄積システム

ソフトウェアデータ蓄積システム

実効容量25TBのRAID6HDD+キャッシュ用に1TB超のSSDを備えた超高速高信頼ネットワークストレージと、合計72CPUコアを有するブレードサーバ群を仮想化プラットフォームvSphereにより統合したデータ収集用プライベートクラウドシステムにより構成される。

インテンシブ解析サーバシステム

インテンシブ解析サーバシステム

ハードウェアとして合計32コア/64スレッドの超高速CPUと主記憶256GB、スクラッチデータ保存用超高速SSD480GBを備え、7種の代表的なソフトウェア解析アプリケーションを搭載した解析専用計算機。

ウェアラブル脳活動状態計測装置

ウェアラブル脳活動状態計測装置

頭部に装着した光トポグラフィ方式の脳血流センサによる測定結果を腰に装着した送信装置からWiFi方式の無線LANを通じて記録できる、ウェアラブル(装着可能な)測定装置。

解析結果表示装置

解析結果表示装置

膨大なハイビジョンモニタ6面で構成され、一つの大きな画面、あるいは2x2サイズ1面+独立2面といった具合に表示方式を柔軟に変更できる超大画面モニタ装置。

知能コミュニケーション研究用生体計測装置

知能コミュニケーション研究用生体計測装置

脳を始めとする生体の計測を行う装置です。32chの記録、バッテリー駆動ができる脳波計測解析装置で、人間のコミュニケーションにおける脳活動、生体反応を計測する知能コミュニケーションの研究に役立っています。

深層学習向けGPUサーバーシステム

深層学習向けGPUサーバーシステム

深層学習用に10ノード、NVIDIA GeForce TITAN・NVIDIA GeForce GTX1080Ti 30 GPUを完備

ビッグデータ処理システム

ビッグデータ処理システム

7ノード、1.6TBメモリ、100TBディスクアレイ、深層学習用にNVIDIA Tesla 4 GPUを完備

超技巧ロボットハンド

超技巧ロボットハンド

人工筋肉と触覚センサを備えたロボットハンドです。平均的な成人男性の手の大きさに合わせてつくられています。ロボット制御用オペ―レーティングシステムROS(Robot Operating System)により統合されており、高いコンプライアンスや高感度センシングを必要とする様々な応用用途に利用できます。

大容量高速サーバー

合計592コア、メモリ2.6TBを備えた26ノードクラスタと、110TBのデータを収容できる高速分散ファイルシステムにより、あらゆるコミュニケーションでの大容量データのリ アルタイム獲得・処理が可能になります。クラスタは、テキスト・音声データへの高速かつ柔軟なアクセス、多言語テキスト解析・翻訳などの研究に利用されています。

衛星インターネットカー

衛星インターネットカー

衛星回線を利用してアドホックにインターネット通信環境を提供することができる車両です。このシステムは、災害時などに臨時的に通信インフラを提供することが可能です。

スマートホーム

スマートホーム

ユビキタスコンピューティングシステム研究室では、2013年4月より大学内に建設された実験用住宅設備スマートホームを用いて研究を行っています。本設備は、リビング・ダイニング、キッチン、洋室、洗面室、浴室、トイレ、廊下、玄関からなる居住空間で、居住者の活動をセンシングする、ドアの開閉検知、使用電力の計測、温度・湿度の計測、照度の計測、位置の測位などを行うための多数のセンサを備えています。本設備を用いて、新しいセンサの研究、それらをつなぐセンサネットワークの研究、つながったセンサや家電の連携に関する研究、センサによる行動認識の研究、行動認識に基づいた住環境の快適化に関する研究など、基礎から応用に至るまで、さまざまな研究を行っています。

ハイパースペクトルカメラと分光器

ハイパースペクトルカメラと分光器

これらの装置を用いることで、さまざまな分野で用いられる分光解析を行うことができます。ハイパースペクトルカメラを用いれば、空間解像度が696×520ピクセル,波長分解能が400-1,000nmに対して128バンドの画像を撮影することができます。また、分光器については3種類が利用可能であり、それぞれ 200-1、100nm、500-1、375nm、900-2,500nmの波長を取得することができます。

マルチモーダルコミュニケーションロボット

マルチモーダルコミュニケーションロボット

このロボットでは言語的なコミュニケーションだけでなく、ジェスチャーなどの身体性を用いたマルチモーダルな対話に関する研究を行うことができます。また、搭載する視覚、聴覚、触覚センサによって概念獲得の研究にも用いられています。

立位撮影オープン型MRI装置

立位撮影オープン型MRI装置

オープン型MRI装置(G-scan Brio, Esaote, Genova, Italy)を使って研究が行われています。臥位(寝た状態)だけでなく、装置を回転させて立位(立った状態)での撮影が行える点が特長で、荷重下での筋骨格・関節撮影が、本装置の最も得意とするターゲットです。得られた画像から、筋骨格のバイオメカ・機能解剖のコンピュータモデルを構築し、医療診断・治療支援、リハビリテーション、スポーツ科学等への応用を目指します。