【レポート】

エンターテインメントロボットはからくり人形から - QRIO研究者が語る

2 将来はアスリートになるQRIOの走り

    山田久美  [2004/08/30]

    後半は、本題となる二足歩行ロボットSDR開発プロジェクトについて紹介した。これは1997年4月にスタートしたプロジェクトで、企画書の中には、"身長30~50cm、体重3kg程度の人間型"で、"人間のように歩いたり、手足をかなり自由に動かすことができる"といった内容が盛り込まれていたという。

    中でも注目すべき点は、"転んでも自分で起き上がることができる"ということだ。黒木氏は、SDRを「転ぶことを許されている世界で最も幸せなロボット」と表現した。

    1997年4月にSDR開発プロジェクトが始まった

    また、講演では、SDR(QRIO)の基本コンセプトとして、

    1) モーション・エンターテインメント
    2) コミュニケーション・エンターテインメント

    の2つを挙げた。

    モーション・エンターテインメントとは、二足歩行はもちろんサッカーやダンスなどのモーションパフォーマンスを指す。講演では、SDR-3Xがサッカーボールを蹴り、ゴールを決めるパフォーマンスが動画で紹介されたが、すべてのシュートが決まるのでは面白みがないので、わざと数本は外すようにプログラミングされているという。「弓射り童子」のからくり人形の、わざと的を外すアイデアをヒントにしているのかもしれない。

    SDR-3Xの開発

    また、最新のQRIO(SDR-4XII)については、基本となる構成要素技術のほか、現在の状況についても言及した。基本となる技術については、以前、筆者が取材したレポートを参照していただくとして、今回の講演で黒木氏は、QRIOの"走行"機能について詳しく紹介した。

    SDR-4XIIの基本構成

    走行の定義

    動画
    走行の実験風景(wmv形式 1.62MB 51秒)

    ソニーは、昨年12月、制御系・電源系を搭載した自立型ヒューマノイドとしては世界で初めて、QRIOが走行の実証実験に成功したことを発表しているが、今回はまず、二足歩行ロボットにおける走行の定義から説明。それによると、走行とは、ロボットの両足が路面から離れた"非接地状態"を含む脚式移動を言うという。定義自体は、至極当たり前の事実を述べているだけのように思うが、実際のところ、歩行と走行では開発におけるアプローチの方法がまったく異なるという。

    「走行するには、空中に浮かなければならないため、ひざの関節のトルクが相当必要です。そこで、最新のQRIOでは、脚の関節のアクチュエーターのトルクを20~30%アップしました。また、空中に浮く瞬間も姿勢が乱れないようにしないといけません。これには、歩行とはまったく異なる理論が必要です。つまり、歩行の場合は、必ずどちらかの足が路面についた状態であるため、路面から足が反力を受けて動くことによって、姿勢を安定させることができるのですが、走行の場合、浮く瞬間があるため、その理論が使えないのです。そこで、浮いても姿勢が崩れないための運動制御のアルゴリズムを新たに開発したのです」(黒木氏)。

    走行・跳躍ロボットの研究

    走行・跳躍開発技術の特徴

    講演では、QRIOの走行の様子が動画で公開されたほか、アクチュエーターを開発するためのシミュレーション技術なども紹介された。また、ソニーが、自立型ヒューマノイドとしては世界で初めて走行の実証実験に成功した要因として、走行のためのシミュレーションを行い、その結果に基づいた高性能なアクチュエーターの開発技術を自社できちんと持っていたことなどを挙げた。

    今後の目標としては、現在、アテネオリンピックが開催中であるが、例えば、アスリートのようにさらにダイナミックなパフォーマンスができるようにしたいとのこと。また、コミュニケーション機能も高めていきたいという。

    講演の最後に、実際に2体のQRIOがお目見えし、扇子を持っての踊りやダンス、投球などを披露した。扇子を持っての踊りでは、指先の細やかな動きに注目が集まったが、これは、スイスの自動人形の演奏家の指の動きなどが参考になっているのかもしれない。ただし、曲が始まって早々、1体のQRIOが扇子を1つ落としてしまった。次回、読者の皆さんに紹介する頃には、QRIOが落とした扇子を自分で即座に拾って、踊りを続けられるようになっているかも知れない。

    扇を持ったダンスパフォーマンス

    観客を前にダンスを披露するQRIO

    動画
    投球のパフォーマンス(wmv形式 634KB 18秒)
    動画
    扇を持った新しいダンスパフォーマンス(wmv形式 1.64MB 51秒)

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