○ヒトや機械との協調

「車両代行運転への応用」は、ブルドーザなど主に産業用車両の運転をヒューマノイドに担当させようというもの。これまで災害や危険地帯用の遠隔操作装置を備えた重機はすでに実用化されているが、あらかじめ重機側の改造が必要なこと、故障時に対応できない、ほかの重機への応用ができない、保管や移送が困難--などの問題があった。これらを克服するための存在がヒューマノイドというわけだ。ここでは川崎重工業や東急建設、京都大学、産業技術総合研究所(産総研)などが関わっている。現場で代行運転するヒューマノイドを遠隔操作するためのコックピットの開発やヒューマノイド自身の保護技術、全身動作を教えるためのティーチングマシンの開発、全身協調動作の実現などが行われている。まず実際にフォークリフトに立ったまま乗って操縦させることに成功しており、次にバックボウ(パワーショベルに似た重機)に着座させるなどの実験も進行中だ。故障を防ぐために専用の座布団がお尻に用意されたりもしていた。

重機のコックピットに座ってレバー操作を行う様子。コックピットのモックアップを使用している

遠隔操縦コックピットからマスタースレーブ方式で操作している

「屋外共同作業への応用」は安川電機や清水建設、川田工業、東京大学、広島市立大学、東京工業大学、大阪大学、産総研などが関わっている。2人1組で行うことが多い屋外での作業の片方をヒューマノイドに行わせるもので、ヒトはウェアラブルなPCを装着、音声によるコマンドで操作する。実際にはプレハブ製作の現場を想定して研究が進められている。ここではプラットフォームとしてHRP-1ではなく、HRPオリジナルの2足歩行ヒューマノイドを開発中。両足の付け根部分の軸配置を工夫したコンパクトな下半身は、以前、産総研オープンハウスレポートのときに紹介済みだが、今回片腕6軸ハンド1軸、重量12キロ、手首部分に6軸力センサを搭載した上半身も公開された。

上半身モデル(下半身はまだ車輪のまま)とヒトとの協調作業の様子。パネルを一緒に運んで立てかける。ヒトがパネルを押したり引いたりするとそれに追随する

下半身モデルも順調に開発中。方持ち式のため、両足をクロスさせるような歩き方ができる

HRP-2Pという名称が予定されているオリジナルヒューマノイドは身長1500ミリ、体重60キロと、大きさのわりに軽いのが特徴。全身で30自由度を持ち、腰にも3自由度があり、多彩な動きが可能になっている。ヒューマノイドの眼も開発中で、目標物を的確に掴んだり周囲の環境を検知できるようになる予定だという。基本的に音声コマンドで操縦するが、面白いのは力覚指示という方法。たとえばプレハブ用パネルを2人で運んでいるとする。腕のセンサーが動きを検出して、ヒトが引っ張ればそれに追従するし、押せば後じさりするようになっている。また不整地の走行や倒れたときの復元能力も与えられる予定で、そのためのシミュレータや復帰アルゴリズムなども開発中だ。

HRP-2のプロトタイプイメージ。ほぼこのとおりのデザインになる模様

作業時にヒューマノイドに指示を出す装置。基本コマンドは音声で与える

なお、HRP-2Pは3月に開催されるROBODEX2002でお披露目される予定だ。

○シミュレータが公開中

ヒューマノイドが倒れたあと、立ち上がる運動のシミュレーションの様子

最後にソニーのSDR-3Xの開発担当の黒木義博氏や「ロボット21世紀」の著者の瀬名秀明氏らを招いてのパネルディスカッションが行われた。その中でロボットの経済性やビジネスに与える影響、家庭内に入るための条件、HRPに求めることなどさまざまな意見交換が行われた。

HRPは5年の歳月と50億円の予算が注ぎ込まれた最新プロジェクトだ。そのわりに応用分野がプレハブの組み立て作業や重機の運転なの?と思ったヒトもいるかもしれない。しかし、これらはあくまで想定上のシチュエーションであり、それぞれに培われた技術は当然ほかのシチュエーションにも応用可能なものだ。HRPの目的は今後のヒューマノイド開発に必要な汎用の要素技術を揃えること。その成果の多くはライブラリとしてオープンになる予定だ。すでにヒューマノイドの動きをシミュレーションするシミュレータ「OpenHRP」が研究者向けに公開されている。日本が先端を行くヒューマノイド開発の地力をさらに高めること--それがHRPの真の目的なのだ。

(浅野純也)

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【HRPシンポジウムレポート】ヒューマノイドの要素技術を開発するHRP - 5つの応用分野
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2002/02/18/19.html

【レポート】これが富士通の2足歩行ロボット「HOAP-1」だ!(1)
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2001/10/11/04.html

【産総研オープンハウス2001レポート】ヒューマノイドロボットなど最新の研究成果を一般公開(下)
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2001/10/19/17.html

【レポート】つま先を持つ2足歩行ロボット 川田工業が開発した「isamu」
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2001/11/12/12.html