まるで鳥…これが現時点での2足歩行ロボットの到達点（動画あり）
［原文編者注：この記事は連載「HARDWIRED：Welcome to the Robotic Future（ハードワイアード：ロボットの未来にようこそ）」の1本である。連載では、社会を一変させる魅力的なマシンたちを取り上げている。］
2足歩行の人間型ロボットはSFでお馴染みだ。しかし、ロボット工学の蓄積をもって人間そっくりのロボットをつくろうとしても、2足歩行ロボットをつくるのはいまだかなり難しい。
しかし、ロボット技術者たちはその目標に近づきつつある。オレゴン州立大学からスピンアウトしたAgility Robotics（アジリティ・ロボティクス）が開発した「Cassie」（キャシー）がその一例だ。高度に進化した2足歩行ロボットで、軽々と歩き、バランスを取っているように見える。しかし、Cassieの背後では、膨大な量の物理や工学の技術がその歩行を支えている。
研究目的から、マーケット狙いへ
Cassieの原点は、「Atrias」（アトリアス）と名付けられた別のロボットだ。Atriasは、2足歩行の物理的特性の解明に役立てるべくつくられた研究用ロボットだ。Atriasにフォースプレート（床反力計：歩行や走行などの動作の力学的計測を行う装置）の上を歩かせると、その力学的動作は人間のものと一致するほどだ。ただし、限界もある。Atriasは歩行の科学的概念をテストするためにつくられたものであり、工学的な丈夫さを示すものではないため、耐久性の点でいくつかの問題を抱えていた。
一方のCassieは、長期運用するべくつくられた。両者の違いを、アジリティ・ロボティクスCEOのダミオン・シェルトンはスペースXとアポロ計画にたとえて説明する。「アポロ計画からは数多くの優れた科学的知識が得られましたが、長期的な技術ソリューションとしての実用性や耐久性はありませんでした」
CassieはAtriasを高度に進化させたものだ。研究所を出て、マーケットに進出するためのロボットだ（アジリティ・ロボティクスには、Cassieを労働力として配達や発電所の検査などに利用するという大きな計画がある。現在のところ、Cassieは研究目的での入手が可能）。
「CassieはAtriasよりもかなり頑丈なロボットで、転んでも大丈夫です」と、アジリティ・ロボティクスのCTO、ジョナサン・ハーストは述べる。「Cassieは自分で進路を決め、方向を選ぶことができます。同じ場所で立ち続けることもできます。足首があり、実際にバランスを取ることができます。Atriasではこのようなことはできませんでした」
以下の動画では、Atriasが歩行する様子を見ることができる。
VIDEO COURTESY OF DYNAMIC ROBOTICS LABORATATORY/OREGON STATE UNIVERSITY
バイオミミクリー
Atriasはバネのように伸縮するひし形の脚を持っていたが、Cassieは鳥のような外観をしている（Cassieという名前は、ニューギニアに棲息する気の荒い大型の鳥、ヒクイドリ、英語で「cassowary」に由来するものだ）。
Atriasは人間と同様の歩行が可能だが、運動効率の点では決して優れていなかった。そこで、ハーストが取り入れたのは、数学の応用だ。そして、結果としてたどり着いたのは、偶然にも、鳥のように見える脚だった。「この結果にわたしたちは安心しましたし、見込みがあると思っています。わたしたちは、動物たちの脚が現在の形になっている理由の一部を理解し始めたのかもしれません」と、ハーストは述べる。
偶然がもたらしたロボットの生物学的模倣（バイオミミクリー［日本語版記事］）。関節ごとや骨ごとに正確に模倣したわけではなく、効率や安定性を追い求めた結果として生まれた一致。ここからわかるのは、人間の環境で適切に機能する2足歩行ロボットを設計することとは、必ずしも人間そっくりに見えるものを設計するのではなく、物理法則が許すなかで最も効果が高いプラットフォームを作成することだということだ。
「2足歩行」に意味はあるか？
現時点における2足歩行ロボットは、平面でさえ歩くのに苦労するほどだ。しかも、速度も追求できていない。ましてや階段になるとどうなるか？ 大金を費やして生み出したロボットをポンコツにするのに、これほど優れた方法はないといっていい。
それでも、ロボット工学には魅力や将来性がある。機械が自由に移動するための正解はひとつではないからだ。ボストン・ダイナミクスの恐ろしく敏捷な4本脚の運搬ロボットは、素晴らしい安定性を備えている。狭い隙間にもぐりこめるゴキブリ型ロボット［日本語版記事］が、崩壊した建物を調べるために、瓦礫の中を這いまわる日が来るかもしれない。ロボット化が進むいま、2足歩行ロボットにうってつけの居場所が見つかるかもしれない。たとえば、廃炉になった原子力施設で梯子を上って弁をひねるなどといった“人間的な仕事”だ。
Cassieには、まだ腕がない。行き先は人間が指示しなくてはならない。しかし、これから2足歩行ロボットはさまざまな場所に行くことになるだろう。エヴェレスト山の頂上に行くのは当分無理だとしても、行けるところはいろいろある。
RELATED
トヨタの生活支援ロボットが、四肢麻痺の退役軍人をサポート──その現場に潜入（動画あり）
