(テーマ曲)人間のような姿をしたマシン。
人型ロボットは未来の技術の象徴としてSFやアニメの重要なテーマになってきました。
現実の人型ロボットもパワーは十分!人間の肉体が持つ限界を解き放ってくれます。
ただ歩くだけではありません。
走ったり跳びはねたり…サッカーだって得意!Goodjob!こんな真っ暗な場所だってへっちゃらです。
そんな人型ロボットたちが今更なる大進化を遂げようとしています!夢の未来技術人型ロボット。
その最先端に迫ります!今日は…。
ありがとうございます。
という事で今日は我々ロボット3人でお届けします。
イエ〜イ!…というのは冗談です!ここからはいつもの「サイエンスZERO」です。
それにしても人型ロボットカッコイイですよね。
やっぱり男の子のロマンですね。
でも女の子もやっぱり夢ありますよね?ロボットって。
カッコイイ!でも最近のロボットすごいんですね。
サッカーしたりしてましたよ。
…と思うでしょ?ところがねそんなにうまくいかないんです。
ああいった飛んだり跳ねたりするロボットっていうのは…カラクリ?はい。
例えば床に肉眼では見えない目印がたくさん必要なんですね。
ロボットはその目印を赤外線で確認します。
そうしますと自分の位置ですとか姿勢を常に修正する事ができるんですね。
屋外に連れ出してしまうとまともに動けなくなってしまうんです。
何がそんなに難しいんですか?どうしてかと言うと2足歩行というのはあえてバランスを崩して倒れそうになって足を出す。
…で足を出す。
この連続なんですね。
なるほど。
非常に不安定なので制御が難しいんですよ。
想定外の段差とか傾きがあるとロボットは転倒してしまう。
へえ〜。
この人型ロボットは実用化とは程遠い発展途上の技術と思われてきたんですね。
なるほど。
ところがですよこれまでの発想とは全く違うある方法を用いると人型ロボットが簡単に高性能になったんです。
意外な発想を用いた高性能な人型ロボットがいるというのはこちらのテーマパーク。
大きさは2.5m。
カッコイイ!お?ロボット特有のぎこちなさがない!と思ったら…あれ?中に人が!ずる〜い!これ着ぐるみじゃん!でも侮ってはいけません。
ロボットを人間並みに制御するのが無理なら人間が中に入ればいい。
注目すべきはこの逆転の発想なんです。
開発したのは白久・レイエス樹さん。
ロボットの手足一体どうやってコントロールしているんでしょうか?手足の動きをテコの原理で拡大しているだけなので制御は自在です。
ロボットがボールを握るとその反動が手に直接伝わるのでその弾力まで感じる事ができます。
慣れるとまるで自分の手足のような感覚で操作できるんです。
こうしたタイプのロボットは装着型ロボットと呼ばれています。
「ラジオ体操第1!」。
判断や制御を人間に任せる事で高度な動きを実現しました。
もちろん実用的な装着型ロボットを作る研究も進んでいます。
こちらは大手家電メーカーが立ち上げたロボット開発会社。
関節にセンサーを取り付け人の動きを検知。
モーターでアシストします。
そして災害現場でのガレキ撤去などのために開発されたこちらのロボットではよりパワーの強い油圧でアシスト。
200キロ以上のものでも楽々持ち上げる能力を持っています。
握力はなんと…100キロ!これほどのパワーを持ちながらもコップにお茶をこぼさず注ぐなど繊細な作業もできるんです。
力をアシストする装着型ロボット。
圧倒的なパワーと状況に合わせた繊細な制御を両立できるためロボットの活躍の場を大きく広げると考えられています。
来年にも一般販売される予定なのがこちら。
これも装着型ロボットです。
肉体労働を補助するために開発されました。
予定販売価格はおよそ50万円。
脚の動きをモーターで補助してくれるため…急な階段も楽々。
時速10キロくらいなら走り続ける事もできます。
(子どもたち)お〜!電動アシスト自転車が脚にくっついた感じですかね。
人の動きを補助してくれる装着型ロボットは少しずつ現場で使われ始めています。
例えば重い荷物を持ち上げる必要がある流通や建設の現場。
更に高齢化で担い手不足が深刻な農業や林業で注目されているのです。
今日は装着型ロボットをお借りしてきました!この背中のがそうです。
うわ〜カッコイイ!重くはないんですか?そんな重くは感じないですね。
さあここに20キロのお米があります。
持ち上げてみて下さい。
20キロって結構無理ですよね。
腰に来ますよね。
そうですよね。
では奈央さんお願いします。
お!あれ?すごい!結構高くまで上がってますね。
軽々っていう感じ。
軽い。
持ち上がった。
すごい!勝手に体が上がってくれる感じで何の力も入れずに。
これはねSFに出てくるパワードスーツそのものですよ。
ねえ?ねえ。
助かる。
確かに腰にも全然来ないし。
全然平気ですか?はい。
うわ〜楽だなこれ。
バランスみたいな難しい部分は人間がやってパワーが必要な時だけロボットがアシストしてくれると。
これだったら今の技術でも人型ロボット実用化できそうですよね。
確かに。
ロボット技術が最近注目されるようになったのは東日本大震災がきっかけなんですね。
ただ同じ現場でも原子力発電所の事故の現場なんかは汚染されているのでできれば人間と同じような事ができてなおかつ遠隔地から操作ができる人型ロボット。
これが求められるんですよ。
そうなんですよね。
今原発事故などでの現場での活用を目指して世界中で人型ロボットの開発が進んでいます。
去年12月に開かれたロボティクスチャレンジというロボット競技会。
アメリカの政府機関が主催しています。
ロボットはまず自分でこのように車を運転して原発事故の現場に向かいます。
へえ〜。
現場ではガレキが散乱する足元の悪い中を歩いて移動。
更に原子力発電所の中にあるような急なハシゴを昇っていって施設のドアを開けて中に入るなど原発事故を想定した具体的な競技内容なんです。
そのロボット作りに関わっていらっしゃいますロボット研究の専門家に伺いましょう。
千葉工業大学未来ロボット技術研究センターの古田貴之さんです。
災害現場で働く人型ロボットっていうのはやっぱり難しいんですか?だいぶ難しいです。
難しい理由はリアルワールドっていう事。
リアルワールド?工場や何かではばっちり分かってる環境。
そしてロボットも固定されてます。
そうすると簡単に物をつかんだり高速にできるんですよ。
でもああいう災害現場とかこの自然環境にロボットを持っていくと大体ロボットと対象物体のこの位置も結構ずれます。
ちょっとでもロボットの場所がずれたりとかちょっとでもセンサーで誤差が入るともうそこからどうにも動かなくなる。
正確さゆえに全てが破綻します。
だけど今の災害現場で使われているのって人型ロボットではないですよね。
そうでしょう。
そこで人型ロボットにする意味というのは…。
非常にあります。
確かに我々が投入してるロボットも戦車とか重機みたいなロボットなんですよ。
それはね決められたミッションをやるにはいいんです。
でもそれをやっていくとね例えばある作業あるミッションそれごとにいろんなロボットが発生してきちゃうんですよ。
これが人型だったら多分人間がやるであろう事がほとんどできるから全て1つで済む。
そして何よりもプラントの中やあるいは人間の生活空間当然人間に最適化されて作られているのでそのまんま環境を変えずに動けるし工具とか人間用に作られたものがそのまま使える。
人間型ロボットっていうのが究極の一つの形なんですね。
なるほど。
現在の人型ロボットの一番ホットな研究分野っていうのはどういうところなんですか?これからはソフトウエアなんです。
そうなんですね。
最近日本から画期的なロボット用制御ソフトが登場しました。
都内にあるロボット開発のベンチャー企業です。
この会社では専門家でなくても人型ロボットを開発できるシステムを作っています。
それが人型ロボットの基本制御ソフト…開発したのは吉崎航さん。
人型ロボットには本来非常に複雑な制御プログラムが必要です。
ほんの一歩歩かせるだけでも…あ!ひっくり返ってしまいました。
足を後ろに蹴るとその反動で上体が前へ倒れます。
すると重心は移動し足の裏で支えられなくなるのです。
そうならないためには足を動かす反動を打ち消すように上体や腕を逆向きに動かさなければなりません。
そのため従来は細かな準備が必要でした。
1歩歩くだけでも全身に何十もある関節を何度回転させるかそれぞれ0.05秒ごとに細かく設定します。
そうしなければ何をさせるかの前に歩く事さえできないのです。
ところがこのソフトではこうした重心の制御を全部リアルタイムに計算してくれます。
人間は動きをおおまかに指示するだけ。
あとは基本ソフトがほかの部位を自動で動かして重心の位置をキープしてくれます。
例えばロボットの右足を動かすとちゃんと反対の足も横に伸ばしています。
だから転ばないのです。
うわ〜すごいですねこれ。
関節にかかる力を1つずつ検知しているので荷物を持たせても大丈夫。
片足立ちも余裕です。
足場が動いても簡単には倒れません。
体をしならせてふんばっているんです。
使っているのは普通に市販されている部品だけ。
ほかに特別な装置は要りません。
難しい制御は全て基本ソフト任せ。
開発者はロボットに何をさせるかに専念できるのです。
いやこのバランス感覚はロボットと思えませんよね。
ねえ。
スタジオには映像で紹介した基本制御ソフトを開発された吉崎航さんに来て頂きました。
隣にはこの制御ソフトを搭載したロボット…このロボット誰でもそしていろんな方法で動かせるんですよね。
そのとおりです。
私でもできますかね?ではやってみますか。
いいですか?ロボットの手の部分を握って滑らせてみて下さい。
あっ動いた!このようにCGの上で人間の指の動きがそのままロボットの動きになります。
手振ってます。
かわいい!すご〜い!肘の部分だけが動いています。
(一同)おお!?ちょっとちょっと奈央さん!大丈夫ですか?大丈夫です。
すごい。
回転しちゃった。
戻してみましょうか。
うわ〜!
(古田)でもすごいですよ。
こんだけ速いのにバランスとってますからね。
倒れないですね。
こんな勢いよくても。
この腰の部分をゆっくりと下に下げてみて下さい。
おっしゃがんでる!この脚の部分にはたくさんの関節があるんですが腰を下げたり上げたりするために必要な関節はどこなのかを常に考えながらこのロボットが動いています。
(竹内)賢い。
(古田)ボディーやっぱり一番重いからちょっとの動きで重心大きく動きますからね。
確かにバランス保ってる。
わあすごい!へえ〜。
ちゃんと1か所しか動かしてないのに全体的にバランスをとるために動いてるという事ですね。
へえ〜すごい!ではロボットの手を引っ張って立ち上げて下さい。
あっ膝が伸びて立ち上がってくれた!はい。
手の引っ張り具合に合わせて立ち上がります。
こっち見てます!目が合ってますよ奈央さん。
そのまま軽く引っ張って頂くとロボットがついていきます。
わあかわいい。
よちよちと。
何か見つめ合ってる感じ。
すご〜い!何か心が通じ合ってる気がします。
(古田)ロボットからすると手が引かれていてこれ結構過酷なんです。
予期しない力が外から起きる訳ですからね。
なかなか手を引かれる時にバランスをとるって結構人間でも難しいんですよね。
ロボット自体が歩くのが遅いので今みたいに引っ張られるとすごく一生懸命ついていこうとするんですね。
そこら辺が制御的にもすごく難しいところです。
今度は人間の動きをまねさせて動かしてみましょう。
手を前に出してみて下さい。
前に…いきます。
お〜!同じ動きしてる!ロボットが同じ動きをしてくれます。
少し広げてみたりとか…。
あ〜!すご〜い!人間の動きを撮っているのはゲーム用に使われているコントローラーです。
そのコントローラーで情報をコンピューターで受け取ってロボットの動きに変換しています。
(竹内)反応もいいですね。
反応いいですね。
(吉崎)右手と左手で違う高さにしたり…。
うわ〜!ほぼ同時に動いてますよね。
すごい。
(古田)当然ロボットと奈央さんじゃ腕とか体の重さも大きさも違いますよね。
同じ動きをコピーするとバランス崩すんですよ。
重心の位置だったり何も全部違いますからちゃんとそこを自動調整して動かしてるんですね。
あとゲームのインターフェースを使ってますよね。
つまり例えばこれから先ゲームのデザイナーや何かもこれを使ってバーチャルなゲームじゃなくてリアルなロボットを使ったゲームとかアミューズメント系のアプリも作れるようになる。
エンターテインメントも変わっていきそうですよね。
(吉崎)姿勢制御人間で言うところの小脳ですとか脊髄ですとかそういう部分。
そこの部分を全部請け負ってやる事によってあとはもうちょっと本当に何をしたいかという大ざっぱな事だけ考えればロボットが動くようになる。
そうすると簡単に作る事ができるし簡単に動かす事もできるというような事でハードルを下げるというような事に一役買えるんではないかと考えたとこですね。
あとはこういう基本的な動く部分を切り分けてるのでそこだけでまずは安全性を担保できるんですよ。
コンピューター自体が止まってしまった時そういうような事も考えなければいけませんよね。
こういうようなすごく小さなマイコンチップ一枚に姿勢制御の部分のみを載せてしまってそれをもう人間で言う筋肉の一番近い所に設置しておくと。
たとえ人間の脳みそにあたる所が止まってしまったとしても最低限立っている事はできる。
そういうようなシステムを作る事ができるはずですね。
つまりアプリケーションがフリーズしてもロボットは倒れないと。
(古田)そういうところなんですね。
なるほど。
実はですねもう一つ大きな特徴があるんです。
こちらのロボットは…見て下さい。
あれ?ええっ!?あ〜形変わった!そうなんですよ。
こんな複雑な動きをするロボットも。
うわ〜!
(竹内)これアニメの世界じゃないですか。
本当そのようですね。
ちゃんとバランスを制御しているんですよね。
さあ逆にこちらは巨大なロボット。
身長4mもあります。
大きい!SF映画に登場して実際に使われているものなんですがこんなに大きなロボットでさえ同じ基本制御ソフトが使えるので…。
え〜!誰でも簡単に操作ができるという訳なんです。
うわ〜すご〜い!思わず何か手が…。
これ全部同じV−Sidoですか?V−Sido?全く同じソフトで動いています。
え〜!これを作ろうと思った一番の理由って何ですか?私やっぱり本当はロボット作りたいって思うんですけれどもロボットを1人で最高のものを人生で1台作れればいいっていう思いではなかったので本当は100台も200台も動いてる未来に行きたいなと思ってるんですよ。
そのためには1台のロボットを1人でどれだけ作れるかじゃなくてそのための下地の部分を作ったら自分のシステムが100台200台のロボットに使われましたという方が意味があるかもしれないなと。
実は吉崎さん人型ロボットを使ってこんな新しい取り組みを始めています。
吉崎さんがやって来たのは佐賀県の工事現場。
ここで人型ロボットの可能性を広げる新しい取り組みが行われています。
車の後部座席に座っていたのが人型ロボットです。
でもこんなすご〜く華奢なロボットが工事現場に来て何か役に立つんでしょうか?ロボットを連れていった先は…パワーショベルの操縦席!パワーショベル自体はごく普通のものです。
あっ操縦レバーを握っています!なんとロボットが重機を操縦するというのです。
実際のオペレーターがいるのは離れた場所のパソコンの前。
ここから遠隔操縦します。
さあオペレーターがコントローラーを動かすと…ロボットの腕が動きレバーを倒します。
見事土を掘り起こしました!すご〜い!このロボットの使用を想定しているのは土砂崩れなどの災害時。
この人型ロボットさえ連れていけば二次災害の危険のある現場でも素早く作業が始められるようになるかもしれません。
しかも現場で乗せ替えるだけでどんな重機でも遠隔操縦できるようになるはずです。
これは意外な活用法ですよね。
無人の重機っていうのもありますけどこれだと現場に行ってそこにある重機にロボットを乗せて遠隔操作ができるという事で…人間の分身が行くというようなイメージですよね。
そうです。
つまり人間型ロボットって実はね本当に操縦する人がどこかにいれば人間本体がそこに行かなくていい。
空間を超えられるんですよ。
そこに実体がなくても操縦できる作業ができる。
今ネット社会何でもバーチャルです。
でもロボットって多分実際に物に働きかける事ができる。
リアルな場所に持っていける。
例えば家にロボットをポンと置いておきます。
どこか出張行ったり仕事行きました。
あれ?あの書類どこ行ったっけ?家にあるかな?物理的に捜してくれてそれをカメラに撮って送ってくれたりね。
(竹内)それはすごいかもしれない。
それいいな〜。
(古田)有能ですね。
今スマホは通信したりいろんな情報を送ったり届けてもらったり。
これがね人間型ロボットで動作を送ったりもできる。
人間型ロボットにいろんな人がいろんなソフトウエアを載っけて例えばいきなり楽器を演奏して癒やしてくれるソフトウエアが出来たりとかメッセージを送る代わりに動作のメッセージを送るとかね。
人の中に普通にロボットがいるという感じが当たり前。
(古田)これから多分ねゲームとかねスマホのソフトとか作ってる人たちがどんどんロボットに進出してきて多分僕たちが考えもしないようなアプリケーションが出てくる。
僕らは食文化ならぬロボット文化を創るんですよ。
ロボット自体もこれから確実に分業化できるようになってきますよね。
ソフトだけ作ればいいアプリだけ作ればいいみたいな時代がロボットにも必ず来るはずですよね。
なのでロボットの企画だけやる仕事ロボットのモーターだけ作る仕事そういうのがどんどん分化されていってちゃんといいロボットがどんどん出てくるような…。
メンテナンスをする人からロボットショーを考える人からいろんなの出てくるはずですけどもね。
人型がそんなに必要なのかなっていうふうに考えてたんですけど…それで新しい社会ができるんだなと思いましたね。
しかもやっぱり人型だから何か愛着も湧きますよね。
だからきっと生活にいてもすごく楽しめるんだろうなというのをちょっと想像できるようになってきました。
人間のこの住む環境人間用に出来てますからね。
やっぱりここでしっかり動く人間型ロボットが出てくればロボットの用途っていうのはぐんと広がるはずなんです。
まだ技術がそこまで到達していなかったから人間型ロボットなんか使えないよという事だったんです。
今はそうじゃありません。
古田さん吉崎さんどうもありがとうございました。
(2人)ありがとうございました。
それでは「サイエンスZERO」。
次回もお楽しみに。
2014/10/12(日) 23:30〜00:00
NHKEテレ1大阪
サイエンスZERO「大進化!人型ロボット新時代」[字]
いま人型ロボットが大注目。人間が身につけて使う装着型ロボットは実際に使われ始め、誰にでもどんなロボットでも簡単に扱えるようにする基礎制御ソフトも開発された。
詳細情報
番組内容
人型ロボットが新時代を迎えつつある。一つの方向性が、モーター等で人間の力を補助する「装着型ロボット」。いわゆるアシストスーツだが、認知・制御などの人間の得意な能力は人間の能力を借用するロボットでもあり、農業などではすでに使われ始めている。また、人型ロボットの「基礎制御ソフト」も開発され、誰にでも、どんな形のロボットでも、簡単に扱えるようになりつつある。人型ロボットを進化させた2つの技術に注目する。
出演者
【ゲスト】千葉工業大学未来ロボット研所長…古田貴之,ロボット制御ソフト開発者…吉崎航,【司会】南沢奈央,竹内薫,【キャスター】江崎史恵,【語り】中山準之助
ジャンル :
ドキュメンタリー/教養 – 自然・動物・環境
ドキュメンタリー/教養 – 宇宙・科学・医学
ドキュメンタリー/教養 – 社会・時事
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