横浜国立大学

　帝人フロンティアはこのほど、超軽量天井材「かるてん」を既存の天井に重ね貼りすることで、反響を抑え、保育施設内の騒がしさを低減させる効果を確認したと発表した。「かるてん」は、同社が地震発生時の天井落下による被災を軽減する目的で展開している天井材。横浜国立大学との共同研究により、同製品に吸音効果があることが新たに分かった。

　保育施設では、掃除のしやすさや壁面を収納や絵画などの掲示スペースに利用することなどから、床や壁面に吸音性能の高い材料を使用することが難しく、一般的に、天井に吸音性能の高い内装材を施工するのが有効とされている。しかし、既存の保育施設の場合、十分な吸音性能がない天井材を使用していることも多く、子どもや保育者の声などの発生音が響き、喧騒な状態が生じることが問題となっている。

　対策としては、既設の天井材の張り替えや、吸音ボードを重ね貼りするなどの方法があるものの、使用できる材料は限られていた。そこで、軽量で薄型ながら、十分な吸音性能と不燃性をもつ「かるてん」を保育施設の天井材として使用し、その効果の検証を行った。

　実際の保育施設で既設の天井に「かるてん」を重ね貼りし、施工前後での残響時間を計測。その結果、施工前は子どもの声の主な領域である周波数1kHz以上で0.7から0.8秒程度と反響しやすい状態だったが、施工後は0.4秒程度に抑えられた。これにより、薄くて軽い「かるてん」を既設の天井に重ね貼りすることで、空間を狭めることなく反響を抑え、保育施設内の騒がしさを低減させる効果があることを確認した。

　同社は「吸音性能のある『かるてん』を天井材として使用し、保育施設内の子どもの声や物音の反響を抑えることできれば、子どもの発達や言葉の習得に望ましく、保育者の負担軽減にもつながる」としている。今後は、大規模空間の安全対策という従来の用途に加え、音環境の改善にも貢献できるよう、保育施設をはじめとする様々な空間に向けて「かるてん」を展開していく考えだ。

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）はこのほど、横浜国立大学と共同で、従来不可能であった100分の1を超えるような高い減速比の減速機でも、逆駆動が可能なギヤ（バイラテラル・ドライブ・ギヤ）を開発した。

　同開発は逆駆動のメカニズムに特徴がある。ロボットの関節が外力に対して柔軟に動くことを可能にするだけでなく、逆駆動制動時の熱を電気エネルギーとして回収する（エネルギー回生）際の効率化を図ることができる。

　モーター情報による負荷トルクの推定が行え、小型軽量化・低コスト化・省エネ化を同時に達成する。今後は協働ロボット、アシストロボット、移動ロボットなどの関節部材や、電気自動車（EV）、電動自転車の変速機などへの展開が期待される。

　高齢化社会では、ロボットが産業界だけでなく社会全体で人の役割の一部を担う、人とロボットが共存する社会の実現が期待されている。このような共存社会では、人とロボットの意図しない接触により危険が生じるおそれがある。

　これまでは、ロボットの関節に使用されている減速機が、外力に対して柔軟に動く逆駆動性がないため接触の衝撃を吸収できず、結果として人の安全を十分に確保できなかった。さらにロボットの中核部品である減速機は、古くから数多く研究されてきたため、大きな改善の余地はないと考えられていた。

　なお、横浜国立大学は今回の開発品を、パシフィコ横浜で2月6～8日に開催される工業技術見本市「テクニカルショウ ヨコハマ2019」に出展する。