カーネギーメロン大学ロボティクス研究所(RI )は、ペンシルベニア州ピッツバーグにある私立研究大学であるカーネギーメロン大学のコンピュータサイエンス学部内の学術部門です。ロボティクス研究所は、世界トップクラスのロボティクス研究機関として広く認められています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]コンピュータビジョン[ 4 ]、自律走行車[ 5 ]、宇宙探査[ 6 ] [ 7 ]、災害救援[ 8 ]、および支援ロボティクス[ 9 ] [ 10 ]の研究で知られています。
ロボティクス研究所は、カーネギーメロン大学のキャンパス内のゲイツセンター、ヒルマンセンター、ニューウェル・サイモンホール、そしてピッツバーグのスクイレルヒル、ローレンスビル、ヘーゼルウッド地区に施設を構えている。[ 11 ]
ロボティクス研究所は、ロボット工学のみに特化した世界初の学術部門でした。1979年にカーネギーメロン大学のラージ・レディ教授とエンジェル・ジョーダン教授が、ウェスティングハウス社からの300万ドルの助成金を受けて設立しました。[ 12 ]レディは1979年から1991年まで初代所長を務めました。[ 13 ]
ロボティクス研究所は1988年に博士課程を開設したが、これも当時としては初の試みだった。カーネギーメロン大学は2023年に学部レベルのロボティクス専攻課程を開設し、コンピュータサイエンス学部として初めてこの分野を学部レベルで提供するようになった。それまでロボティクスは主に工学の領域だった。[ 14 ]
RIには、国立ロボット工学センター(NREC)、フィールドロボットセンター(FRC)、拡張現実技術センター(XRTC)の3つの研究センターがあります。 [ 15 ]
1994年に設立され、NASAの250万ドルのシード助成金によって支援されている国立ロボット工学センター(NREC)は、ロボティクス研究所内の運営部門であり、政府や産業界の顧客と協力して、無人車両やプラットフォームの設計、自律性、センシングと画像処理、機械学習、マニピュレーション、人間とロボットの相互作用など、ロボット技術を現実世界のプロセスや製品に適用しています。[ 16 ]
1994年に設立されたフィールドロボティクスセンター(FRC)は、自然地形、農業環境、地下環境、水中、その他の作業現場などの現場環境で使用される移動ロボットの研究、開発、製造を行っています。[ 17 ]
CMUは2026年2月にロボティクス・イノベーション・センター(RIC)を開設した。[ 18 ]
ミル19は、モノンガヘラ川沿いのヘーゼルウッド・グリーン地区にある、用途変更された製鉄所です。この施設は、工業規模のスペースを必要とする大規模プロジェクトを支援するために2019年に建設されました。[ 16 ]
ロボティクス研究所は、1980年代半ばにDARPA戦略コンピューティングイニシアチブの一環としてNavlabの開発に着手して以来、自動運転車の研究の最前線に立ってきました。Navlabは、オフロード偵察、高速道路の自動運転、混雑した都市環境での運転支援など、さまざまな目的に合わせて設計された一連の車両で構成されていました[ 19 ] 。1995年には、Navlab 5がピッツバーグからサンディエゴまで2,849マイルを自律走行し、研究者のディーン・ポメルローとトッド・ジョケムはこのロードトリップを「ノーハンズ・アクロス・アメリカ」と名付けました[ 20 ]。
2005年のDARPAグランドチャレンジでは、CMUの車両SandstormとH1ghlanderがそれぞれ2位と3位に入賞した。ロードアイランド州を拠点とするTartan Racingチームは、改造したシボレー・タホ「Boss」で2007年のDARPAグランドチャレンジを制した。Bossは55マイルのコースを4時間20分強で完走し、200万ドルの最高賞金を獲得した[ 21 ]。
RIの教員と大学院生で構成されたチームエクスプローラーは、2019年から2021年にかけてDARPA地下チャレンジに出場した[ 22 ]。チームエクスプローラーはトンネルサーキットイベントで優勝し、都市サーキットで2位になった後、最終イベントで4位となった[ 23 ]。
大学創設者のアンドリュー・カーネギーとアンドリュー・メロンにちなんで名付けられた、太陽光発電式の四輪月面探査車「アンディ」は、2014年にGoogle Lunar X Prizeのコンテストの一環として発表された[ 24 ]。
2024年1月、カーネギーメロン大学の学生によって完全に設計および製造された靴箱サイズの月面探査車Irisが、アストロボティック・テクノロジー社のペレグリン月着陸船のペイロードの一部として搭載されました。カーネギーメロン大学は、Irisおよび将来の宇宙ミッションの計画のために、キャンパス内にミッションコントロールセンターを設置しました。推進剤の漏れにより、着陸船は月に到達して探査車を展開することができませんでした[ 25 ]。
RIが開発した別の月面探査車、ムーンレンジャーは、2029年の月探査ミッションの一部となる予定である[ 26 ]。
HERB(Home Exploring Robot Butler)は、パーソナルロボティクスラボで設計・製造された自律移動ロボットで、家庭の作業を手伝うために物体を繊細に操作することができた[ 27 ] 。2013年には、HERBがオレオのクッキーを分離する動画が、ブランドの「クッキーvsクリーム」キャンペーンの一部となった[ 28 ]。
2015年、RIの認知支援ラボは、コンピュータビジョンとBluetoothビーコンのネットワークを使用して視覚障害のあるユーザーが空間をナビゲートするのを支援するスマートフォンアプリNavCogをリリースしました[ 29 ]。
RIの教員であるクリストファー・G・アトケソンの、介護施設における人間との交流のためのソフトロボティクスに関する研究は、2014年のディズニーアニメ映画『ベイマックス』に登場する医療ロボット、ベイマックスのデザインに直接的な影響を与えた[ 30 ]。
1983年、教員のレッド・ウィテカー率いるロードアイランド大学のチームは、1979年に発生した部分的な原子炉メルトダウン後の清掃作業を支援するため、ワークホースと呼ばれる四輪ロボットをスリーマイル島に送り込んだ[ 31 ]。
1990年代後半にロードアイランド大学のフィールドロボティクスセンターで開発された自律型四輪ロボット「ノマド」は、2000年に南極で隕石を探査した。10日間かけて、ノマドは約50個の現地の岩石を調査し、その場で3つの隕石を特定した[ 32 ]。
微生物を検出するために設計された太陽光発電式の自律型ロボットであるゾーイは、 2004年にチリのアタカマ砂漠を120マイル踏破し、生命の痕跡をマッピングした[ 33 ] [ 34 ]。
2015年、ロードアイランド州を拠点とするチームTartan Rescueが設計・製造した身長5フィート11インチの人型ロボットCHIMPは、DARPAロボティクスチャレンジで3位に入賞した[ 35 ]。