IMAGE COURTESY OF ASANO, OKADA, INABA, SCI. ROBOT. 2, EAAQ0899 (2017)

自分はなまけものだと思わざるを得ないロボットの進化が続いている。今度のロボットは、腕立て伏せに腹筋に背筋運動らしきものまでできるという。だらけた人間代表としては調べずにはいられない存在だ。

東京大学の情報システム工学研究室（JSK）は2017年12月20日付けの『ScienceRobotics』に、見た目だけでなく動きまで人間そっくりのヒューマノイド（ヒト型ロボット）について発表した（ロボットは2016年10月の「IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS)」で公開されている）。

顔から倒れこむことも多い、動きが堅くてドジな従来のヒト型ロボットとは、次元がまったく異なるロボットだ（ただし、ボストン・ダイナミクス製のヒト型ロボット「アトラス」の最新型には脱帽だ。なにしろ、あちらはバク宙ができる［日本語版記事］）。

「筋肉」のユニットを人間と同じように配置

東京大学のロボットの名前は「ケンゴロウ（腱悟郎）」。得意なことは、バドミントン（ものすごく上手とはいえないが）。そして、汗をかくことだ。

ケンゴロウは、その旧世代であるケンシロウ（腱志郎）と同様に、人間の身体をできる限りそっくりに真似ている。ケンシロウは13歳の少年がモデルで、体重は約52kg。ケンゴロウはそれより少し重い（身長167cm、体重約56kg）。どちらも、脚の長さと肩の高さの割合が、人間のそれとほぼ同じにつくられている。

ここでは新型のケンゴロウに話を絞ろう。一般的なヒト型ロボットは、関節部分にアクチュエーター（変速機付きモーターの洒落た呼び方）をもつことで動くが、その動きは極めて非人間的だ。これに対して、ケンゴロウには100本を超える「筋肉ユニット」がある（アクチュエーターが、人間の筋肉の収縮を再現するようワイヤーを動かす仕組みだ）。

この「筋肉」は、まさに人間の身体と同じように配置されている。ケンゴロウは世界で最も進化した操り人形のようなものだと思えばいい。

しかし、ケンゴロウであれほかのロボットであれ、アクチュエーターは必ず熱を発生する。ケンゴロウが汗をかく理由はそこだ。モーターには穴があいた特製のアルミニウム製フレームが使用されているが、フレームの中には冷却水が循環しており、熱せられた水が蒸気になって外部に排出されることでモーターの温度上昇を抑えている。さらに、そのアルミニウムがフレームの強度を高めるというオマケがつく。

「汗をかく」構造のため、腕立て伏せを11分連続で行ってもオーヴァーヒートしない。VIDEO COURTESY OF IEEE SPECTRUM

それなのに、ケンゴロウはすこぶる身体が柔らかい。従来のヒト型ロボットに比べて6倍の自由度がある（関節自由度は114）。首の骨をポキポキさせるときのように頭を左右に動かすことができるし、グラグラした爪先で立つことさえできる。

これらはすべて、前述した「筋肉」のおかげであり、数個のモーターで関節を動かす既存のヒト型ロボットとは対照的だ。加えて、ケンゴロウには柔軟な脊椎がある。人間そっくりの腹筋運動ができるのは、この脊椎があるからだ。普通のヒト型ロボットに腹筋をさせてみるといい。レゴブロックの人形のような体の折れ方をするだろう。

ただしケンゴロウは、レゴ風の動きをする仲間のロボットの頑強さにはかなわない。ボストン・ダイナミクスが開発したアトラスはバク宙ができる。これは、着地の際にペシャンコにはならないからだ。もちろん、ケンゴロウは身体が弱いわけではない。懸垂をすれば自分の身体を自分でもち上げられる。

要は、ケンゴロウは少々ユルいタイプのヒト型ロボットなのだ。しかし、パワー系タイプではないということは、より正確に人間を真似るためにスリムダウンできる余地があるということでもある。

人間の世界で役立つように

ケンゴロウが役立つものになる理由はたくさんある。そのひとつに、ケンゴロウは非常に有能な衝突ダミー（衝突実験に用いられる人形）になる可能性がある（この話はケンゴロウが聞きたいものではないだろうが）。

いまのダミーには高機能センサーが付いているが、まだ受動的だ。ケンゴロウが衝突ダミーになれば、生きている人間の身体が衝突に対してどう反応するかをよりよくシミュレーションできるようになる。もちろん実現化するにはコストを下げる必要はある。もっと近い話では、ケンゴロウをロボットアームの設計に応用できるかもしれない。

現時点では、ヒト型ロボットは役に立たないものに思えるかもしれないが、彼らはもっと洗練される道の半ばにある。頭からバッタリと倒れこむことも減るだろう。いつの日か、ほかの機械が使えないような環境に行くことができる救助ロボットとして重宝されるかもしれない。

結局のところ、人間は人間のためにこの世界をつくった。例えば、メルトダウンした原子力発電所を探索するには、階段を上る足とバルブを回す手があったほうがいいのかもしれない。

もちろん、いまのところケンゴロウが練習するのは腕立て伏せと背筋運動だ。どこかで一歩を踏み出さなければならないのだから。

バドミントンをするケンゴロウ。GIF COURTESY OF ASANO, OKADA, INABA, SCI. ROBOT. 2, EAAQ0899 (2017)