腕や指を増やして人間の生産性を上げる、MITの研究

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腕や指の数を増やし、いままで2人でしていたことを1人でもできるようにする。そんな「エクストラ・パーツ」の開発が進められている。NHKスペシャル「NEXT WORLD」取材班は、この研究を進めているマサチューセッツ工科大学教授のハリー・アサダを訪ねた。

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NEXT WORLDは、まだまだ続く…!
全5回にわたって放送されたNHKスペシャル「NEXT WORLD 私たちの未来」が紹介してきたのは、テクノロジーの進展によって実現しうる未来の姿だ。『WIRED』では、番組の取材班が行った世界中の研究者や企業への広範な取材成果を、15回の連載記事として公開している(特集ページはこちら!)。3月9日からは、BSヴァージョンとしてリメイクした「NEXT WORLD」が4夜連続で放送される。今回は、番組第3回「人間のパワーはどこまで高められるか」(NHK-BS1・3月10日〈火〉21時放送)より、「エクストラパーツ」についてレポートする。

もし、あなたの腕が2本ではなく仮に4本あったらどうだろう? 昆虫やムカデのような節足動物は、腕が2本ならずもっとたくさんあるが、それを器用に使いこなす。もし人間の腕がたくさんあったら、なにが便利になるだろうか。

そんな空想の世界が、ウェアラブルロボットの技術革新によって実現しようとしている。

マサチューセッツ工科大学(MIT)教授のハリー・アサダは、25年前に京都大学の職を捨て新天地でのチャレンジを選んだロボット工学の第一人者だ。アサダは最近あらたなアイデアをひらめいた。名づけて「エクストラパーツ」(Extra Parts)。人間の腕や足の数を、ロボット技術を使って増やしてみようという研究だ。

「第一の目的は、人間の運動機能の補助、回復です。第二の目的は、人間の能力の強化を図ることです」(アサダ)

なんとも奇想天外なアイデアだが、アメリカや日本の名だたるグローバル企業がそれぞれアサダの研究を支援しており、プロトタイプもすでに完成している。

赤ちゃんにミルクをあげながら、家事ができる

エクストラパーツを使えば、人間の生産性は格段に向上するというのが、アサダの展望だ。

例えば背中に装着するエクストラアーム。これは航空機の製造工場での利用を想定して、世界最大手の航空機メーカーと共同研究が進んでいるものだ。

機体の内装工事、とりわけ天井部分の作業は通常、作業員が2人がかりでおこなう。1人が部品を天井に押し付けている間に、もう1人が工具を使って作業をする。だが腕が4本あれば、1人で事足りるわけだ。

家庭でも同様のことが考えられる。シーリングライトを取り付けるのに、家族の手を借りる必要はなくなる。赤ん坊を抱っこしながら、家事を行うことも可能になるだろう。

本当にそんなことが技術的に実現するのだろうか? そう考えるのも無理はない。だが、エクストラアームは、人工知能が状況を自動的に判断し、ユーザーの動作を助けるよう自動的に動くのだ。

ユーザーは「この位置まで動かせ」とアームに指示する必要はない。何か作業をしようとすると、人工知能が「手を貸しましょう」と理解し、まるで体の一部分のように自然に動く。プロトタイプの開発に携わった学生は次のように語る。

「エクストラアームを使って作業するのに慣れると、アームを使うのが当たり前になります。そうなると、アームなしで同じ作業をしようとしたとき、何か物足りない気がしたり、誰かの助けが必要だと感じたりします」

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ハリー・アサダ|HARRY ASADA
マサチューセッツ工科大学(MIT)教授。専門はロボティクス、バイオメディカル・エンジニアリング。1979年に京都大学工学部精密工学科で博士号を取得、1990年より現職。MITでは、情報システムとテクノロジーについての研究を行うアルベロフ研究室でディレクターを務める。©NHK 2015

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エクストラ・フィンガー。いろいろな物体をつかむ経験を積むことで、どうアシストするのが最適なのかを学んでいく。©NHK 2015

指が増えたらできること

エクストラフィンガーの場合は、片手だけでできることが、一気に広がる。たとえば、コーヒーを片手で持ちながら、同じ手でスプーンを持ってかき混ぜる。カップを持つのはエクストラフィンガーで、スプーンを持つのは自分の指、というわけだ。フィンガーの開発に携わったフェイ・ウーは次のように話す。

「脳卒中などで体が麻痺状態になった人に、エクストラフィンガーを使ってもらうことで、いろいろな動作ができるようになってほしいと思っています。一人暮らしであっても、より自立した生活が送れるでしょう」

前述のとおり、エクストラフィンガーも人工知能技術を利用している。さまざまな種類の物体をつかむ動作を繰り返し行うことで、人間をどうサポートするのが最適なのかを、学習していくという。

「経験を積むと、エクストラフィンガーは人間の指の動きに反応できるようになります。わざわざ人間が『いまはリンゴをつかんでいる』とか『いまは瓶をつかんでいる』とロボットに伝える必要はありません。エクストラフィンガーは、人間のつかみ方の動きを手がかりにして、対象がリンゴなのか瓶なのか、状況を判断できるようになっていきます」(ウー)

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エクストラアームのコンセプトイメージ。ロボットの腕は、人工知能によって自動的に制御される。©MIT d ’Arbeloff Laboratory

どこまでが自分で、どこからがテクノロジーなのか?

現代社会においてメガネを装着することがごく自然であるように、未来の社会では、エクストラパーツを装着することが当たり前になるのだろうか。

「20年前に、病院の患者の体調をモニタリングするために、ウェアラブルのセンサーをつくったことがありました。最初は医師の認知を得るのに苦労しました。『看護師が測ったわけでもないデータは信用できない』とね。でも、現在は、当たり前の技術となっています。未知なるテクノロジーを突きつけられると、拒否反応が出てくるのは普通のことです。研究者はきちんと説明しないといけない。ウェアラブルロボットについても、新たなレベルの議論が必要となるでしょう」(アサダ)

21世紀はロボットの時代ともいわれる。ロボットはこれまで、人間を置き換える目的で進化してきた。しかしエクストラパーツは、人間のよい部分とロボットのよい部分をうまく組み合わせようという新たな発想といえるだろう。そうなったとき、人間とロボットの関係は、どちらが主流になるのだろうか。

NHKスペシャル「NEXT WORLD 私たちの未来」

最先端の研究を続ける世界の科学者、企業などへの取材と、その研究をもとにつくられた近未来ドラマで構成。5回にわたり、ビジネス、医療、エンターテインメントなどの分野で日々出現する新たなテクノロジーをかみ砕き、紹介してきた(番組公式サイト)。WIREDでは、取材班が追った内容を独占公開、全15回の連載記事をお届けする(記事の一覧ページ)。

3月9日からは、全5回「未来はどこまで予測できるのか」「寿命はどこまで延びるのか」「人間のパワーはどこまで高められるのか」「人生はどこまで楽しくなるのか」「人間のフロンティアはどこまで広がるのか」をまとめたリメイクヴァージョンが、NHK-BS1にて放送開始。

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