ロボットの力ですべての人に健康な暮らしを提供する
Q:先生の少年時代はどんな感じでしたか？何に興味がありましたか。
私はパキスタンのイスラマバード近郊の農村で生まれ育ちました。そこは自然に囲まれて、さまざまな鳥や動物を見ることができ、とても魅力的な場所です。私は自分が好奇心旺盛な少年であったことを覚えています。ハヤブサ科の鳥であるチョウゲンボウが、獲物に飛びかかる前にどのように空中に舞い上がるのだろうかと考えていました。また、私には夜空を観察するのに十分な時間がありました。星がきらきら輝いていて、その間を飛行機が飛んでいきました。飛行機はどうやって飛ぶのだろうと思っていました。私は与えられたおもちゃにほとんど満足していなかったので、粘土などの材料で自分でおもちゃを作っていました。それが私の子供時代の過ごし方です。
Q:なぜ工学部に行こうと思ったのですか。
高校時代のある日、図書館で素晴らしい本を見つけました。飛行機はどのように空を飛ぶのかについて書かれた本でした。その中で最も印象に残っているのは、著者が鳥の飛行を例に挙げて飛行機の飛行について説明した章でした。私はそれにとても刺激を受け、自分の飛行機を作りたくなりました。この本に書かれていたコンセプトを使い、私は模型飛行機を作りました。壊れたソニーのテープレコーダから小さなDCモーターを取り出してプロペラを駆動させたのをはっきりと覚えています。私は飛行機の初飛行にわくわくして家のてっぺんまで行きました。しかし、がっかりしたことに、それは岩のように落下してしまいました。これが私の人生で最初の工学プロジェクトだったのです！
大学進学について、父は私に医学を勉強してほしいと思っていたようです。でも、私は医者になることに魅力を感じませんでした。医者はとても価値のある職業ですが、私の個人的な興味は、常に何らかの価値あるものを作ることでした。父は私が工学系の大学に行くことを許してくれましたが、私の選択に満足したわけではありませんでした。私の決断が正しかったと彼が言ってくれたのはその後何年も経ってからです。その後、私はパキスタンのUniversity of Engineering and Technology Taxilaで機械工学を学びました。そこはパキスタンで最高の専門教育を提供することで知られている大学です。
Q:大学ではどのような研究をしましたか？
飛行機への興味は大学でも続きました。ある学期の制作プロジェクトとして遠隔操作の飛行機を開発し、パキスタン国内の模型飛行機制作コンペで1位になりました。大学最終年の論文は、軽飛行機の着陸装置の設計についてです。それには、離陸後に車輪を機体の中に格納し、着陸前に車輪を取り出す機構が含まれていました。ご想像の通り、着陸装置は故障することなく常に作動する必要があるため、飛空機の安全な運航に欠かせない部品です。私はこの難しいテーマに取り組むことができ、とても興奮しました。
Q:なぜ日本で研究しようと思ったのですか。
仕事を始めた頃、私の関心は次第に飛行機からロボットへと移っていきました。この主な理由は、外科用ロボット訓練システムの開発に関連する国家プロジェクトを主導する機会に恵まれたからです。
日本を選んだもう一つの理由は、私が文部科学省の奨学生に選ばれたことです。その時、実は米国で学べる別の奨学生にも選ばれていました。しかし、後者は志願者自身が教授や大学を選ぶことを認めていませんでした。このため、文部科学省の奨学制度の方が柔軟であったのが、日本を選んだ理由です。
Q:日本に来たとき、何が印象的だったのですか？
コミットメントとホスピタリティです。日本人が人生のあらゆることにどれだけ献身的に取り組んでいるかに深く感動しました。特に、仕事や生活を改善し、完璧なものにしようと地道に努力する姿勢。また、日本のおもてなしは世界でも類を見ないユニークなものです。私は多くの国や地域を訪れましたが、日本よりも親切な国にはまだ出会ったことがありません！
Q:先生の現在の研究分野を教えてください。
私の現在の研究は、医療、ウェアラブルデバイス、支援システムなど、人間を中心とした様々な応用のためのロボットの設計と開発に関するものです。私は、ロボットが将来あらゆる生活分野で人を助けるようになると信じていて、巧妙な設計のロボット（私はメカニカルインテリジェンスと呼んでいます）を開発し、機械学習やAI（ソフトウェアインテリジェンス）の分野の最新の技術を使ってさらに強化するのがわたしの目標です。メカニカル・インテリジェンスとソフトウェア・インテリジェンスを組み合わせるという私が博士課程で考え抜いたアプローチで、これまで以上に賢く頼れるロボットを作ることに焦点を当てています。将来的には、人間が直接関与することなく高度な治療が可能な自律型手術ロボットを開発したいと考えています。
Q:先生の研究分野に転機がありましたか？先生は研究のためにスタンフォード大学にも行きましたね。
私の研究にはいくつかの転機がありました。現時点では、まだ達成できていないものの、ロボット工学の世界で非常に待望されている2つのマイルストーンに到達したいと切望しています。それは①触覚と②自律性を備えた手術用ロボットの開発です。最初のマイルストーンの達成に一役買うために、私は日本学術振興会の若手外国人特別研究員として博士課程の時にスタンフォード大学に行き、外科用ロボットのための触覚技術の開発に取り組みました。そこで、ウェアラブルデバイスを用いた人工的な触覚技術と、それが手術技能に与える影響について研究していました。非常に有望な研究であり、本学でも続けたいと考えています。
Q:ロボティクス技術を社会に浸透させるためには何が必要だとお考えでしょうか。
ロボティクスの医療応用に関しては、この技術を信頼性も拡張性も高く、なおかつ低コストにしたいのです。もしロボットが安全に使えなければ、誰もロボットを信用しないでしょう。同様に、アプリケーションのニーズに応じて簡単に調整できない場合は、効率的ではありません。またそれらを入手から運用、維持することまでが容易にできなければ、それらは広く導入されるものにはなりません。特に最後のポイントは発展途上国で大事で、安価な医療用ロボットを開発したいと強く望んでいます。ロボット工学の分野では、信頼性の高い手術用ロボットの開発に向けて、すでに大きな進歩を遂げています。しかし、それらをスケールメリットが働き手頃な価格にするには、まだやるべきことがたくさんあります。
Q:本学の学生に何を期待していますか?
大志と自尊心を持つことです。学生たちには、「やればできる」という精神を持ち、自らの将来を切り開いていくことを期待しています。彼らはより様々な人と交流し、多様な技能や知識を学び、自分の能力に自信を持つべきです。日本の学生は一般的に少し遠慮がちなので、本学の学生たちには、大胆で野心的な挑戦をしてもらいたいと願っています。
Q:休日の過ごし方を教えてください。
私は休日のほとんどを家族と過ごすことが多いです。週末には、両親と連絡を取ったり、子どもの宿題を手伝い、一緒にスポーツをしたり、ときには夕食に出かけたりします。しかし、それは私にとって、研究提案を書いたり、研究論文を吟味したりといったクリエイティブな仕事のためには、必要な時間でもあります。
私の好きな日本食は、大阪風の 「お好み焼き」 です。すごくおいしいです！
Associate Professor Sajid Nisar
In this edition of “Tell Us Teacher,” we spoke with Junior Associate Professor Sajid Nisar, a robotics specialist in the Department of Mechanical and Electrical Systems Engineering at the KUAS Faculty of Engineering.
Providing Healthy Living for All with the Power of Robots
Q:What was your childhood like? What were you interested in?
I was born and raised in a rural area near Islamabad, Pakistan. Surrounded by nature, it was deeply fascinating to see various kinds of birds and animals. I remember myself as a curious boy wondering how a kestrel[1]—a bird belonging to the falcon family—could hover in the air before swooping down on its prey. I also had ample opportunity to observe the stars and airplanes in the night skies. I used to wonder how those airplanes could fly. I was not satisfied with the toys I would receive, so I used to create my own from the materials available to me, such as clay. That’s pretty much how I spent my childhood.
Q:What made you decide to enter the Faculty of Engineering when you went to college?
During high school, I came across an amazing book[2] in the library one day. It was about how airplanes fly. The most striking part of it was a chapter where the author explained airplane flight by giving examples from the flight of birds. That book inspired me so much that I decided to build my own airplane. Using the concepts explained in the book, I created a model airplane. I clearly remember extracting small DC motors from a broken Sony Tape Recorder to drive the propellers. I excitedly carried the airplane to the top of my house for its maiden flight. However, to my utter disappointment, it dropped like a rock. That was probably the first engineering project of my life!
Moving forward to college, my father wanted me to study medical science. But being a doctor held no appeal for me, although it is a very valued profession. My personal inclination was always to create things that could do some valuable work. My father allowed me to go to an engineering college, but he was not happy with this choice. Many years later, I was relieved when he told me that I made the right decision! After my undergraduate studies, I went on to study Mechanical Engineering at the University of Engineering and Technology Taxila, Pakistan; a school known for offering the best mechanical education in Pakistan.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Kestrel
[2] Birds and Planes: How They Fly by John Bryan Lewellen, 1953
Q:What kind of research did you do at university?
My fascination with airplanes continued in university as well. As a semester project, I developed a remotely controlled airplane which later won first place in a national design, build, and fly competition. My final thesis was also on the design of a landing gear system for light aircraft, which included a mechanism to retract the wheels into the airplane body after takeoff and extend them before landing. As you can imagine, landing gear is a critical component for the safe operation of airplanes because they need to work every time without fail. I was thrilled to work on this challenging topic.
[3]Video link: https://youtu.be/X3fXrm0Ib-U
Q:Why did you decide to study in Japan?
In the early years of my professional career, my interest gradually shifted from airplanes to robots. A major reason for this was an opportunity to lead a nationally-funded project related to the development of a surgical robotic training system.
Another reason I opted for Japan was my selection for the Japanese Government MEXT-Scholarship. At that time, I was also selected for another scholarship to study in the United States. However, that scholarship did not allow its applicants to choose a professor and university of their own choice. On contrary, the MEXT-Scholarship was more flexible, which led me to Japan.
Q:What were you impressed by when you came to Japan?
The Japanese people’s commitment and hospitality. I was deeply touched by how committed the Japanese people are to everything they do. I think that this is particularly true of their habit of steadily working toward improvement and perfection in their lives and their work. Also, Japanese hospitality is unique and unmatched anywhere else in the world. I have visited many countries and cultures, and I have yet to come across a more hospitable nation than Japan.
Q:Please tell me your current research field.
My current research is about the design and development of robots for various human-centered applications, such as medical and assistance systems as well as wearable devices. I believe that robots will help humans in every sphere of life in the future, so my goal is to develop robots with clever designs (I call it mechanical intelligence) and empower them further with the latest innovations in the field of machine learning and artificial intelligence (software intelligence). This approach, which I developed during my Ph.D., focuses on combining mechanical and software intelligence to build robots that are smarter and more reliable than ever before. In the future, I want to develop autonomous surgical robots capable of performing advanced medical treatments without direct human intervention.
Q:Was there a turning point in your research? You also went to Stanford University to research for a time.
There have been several turning points in my research, but currently, I am looking forward to two highly anticipated milestones that robotics has yet to achieve. Those milestones are the creation of surgical robots with a sense of touch, and autonomy. To play my part in achieving the first milestone, I went to Stanford University during my Ph.D. as a JSPS Young Researcher and worked on the development of haptic technology for surgical robots. There, I investigated the effects of imparting an artificial sense of touch using wearable devices and their impact on an operator’s performance. That research is heading in a very promising direction, and I am keen to continue working on it at KUAS as well.
Q:What do you think is necessary to make Robotics technology a part of society?
In terms of the medical application of robotics, I desire to make this technology reliable, scalable, and affordable. If robots are not safe to use, no one will trust them. Similarly, if they cannot be altered easily in response to the needs of their application, they will not be efficient. Likewise, if they are not easily acquired, operated, and maintained, they will not be affordable. The last point is particularly relevant for developing countries and I am very keen to develop affordable medical robots. The robotics community has already made significant progress towards developing reliable surgical robots. However, there is still a lot to be done to make them scalable and affordable.
Q:What do you expect of your students at KUAS?
Ambition and self-esteem. I expect our students to develop a ‘Can-do’ spirit and be architects of their own destiny. They should seek to become more interactive, keener to learn diverse skills and knowledge, and have a certain level of confidence in their abilities. Japanese students are generally a bit reserved; I want to see my students at KUAS take on bold and ambitious challenges.
Q:How do you spend your days off?
I enjoy spending most of my time off with family. On weekends, I connect with my parents, help my kids with their studies, play sports with them, and sometimes go out for a dinner. However, my days off are also a good time for me to focus on creative work, such as writing research proposals and reviewing research articles.
My favorite Japanese food is Osaka-style “Okonomiyaki”. It is delicious!
