科学技術と共に歩む

本書の出版企画が検討されて以来，すでに10年以上が過ぎてしまった。共著者の一人は，その間，外国における共同研究期間が度重なり，ほかは定年退職を経た後の空白感に圧倒され，深い思考が及ばない期間を経て，やっと2016年の春から共同執筆がはじまった。ようやく全9 章を脱稿したのは2017年2月の中頃である。

執筆者の一人は，立命館大学のロボティクス学科で「解析力学」を担当した経験がある。そのとき，日本語のみならず英語のいくつかの関連の教科書，専門書を渉猟したが，例題にロボットを取り上げたものは見つからなかった。当時になっても，多自由度の剛体系を正面から取り扱う気配は見られなかった。そもそも，オイラー–ラグランジュの運動方程式の意義を工学分野に広げ，深めようとする観点や指向，もっと直接的にいえば，運動をいかにうまく制御するか，という観点が意識下に入っていなかったのであろう。

本書の執筆時は，歴史的には，AI（人工知能）の研究と開発が絶頂期にあたるだろう。それは，ビッグデータのネットワーク表現と深層学習（deep learning）の賜物による。家庭にもロボットが登場しはじめたが，それらはコミュニケーションロボットであり，手を動かして日常作業を手助けしてくれるわけではない。ロボットの運動表現の言語はオイラー–ラグランジュの運動方程式に依拠するのが基本になる。運動方程式になんらかの制御入力を働かせる方式を通して，企図したロボット作業が遂行できるか，考えていくことが基本になる。そのための「深層学習」はどんな様式になるのであろうか。解析力学の新たな展開に則して学ばなければならないだろう。

1章から8章まで，多自由度力学系を意識して，解析力学の基礎を簡潔に著した。9章ではリーマン幾何学の観点を解析力学に導入した。オイラーの方程式の解（測地線）とラグランジュの方程式の解軌道を比較する方法論を新たに展開した。そのために，ポアッソン括弧式がラグランジュ安定に果たす役割を調べ，時定数に基づくロボット設計法を導いた。執筆は，1～3章，7章を田原，4～6章，8～9章，付録を有本が担当した。

最後に，本書の執筆に際して多大な激励をいただいたコロナ社編集部の方々に感謝する。

2017年11月　有本卓（執筆者代表）