【インタビュー】二足歩行ロボ「QRIO」デビュー(2) - ソニーの実装技術の集大成

 

--QRIOの最大の特徴はスムーズで滑らかな二足歩行と高度なバランス感覚にあると思うのですが、それを実現するためにはどういった技術が使われているのですか。

抱きあげを検知して関節を柔らかくする。完全に脱力はしない

まず、スムーズで滑らかな二足歩行を実現するため、ISAと呼ばれる関節駆動アクチュエータを独自開発しました。ISAとはインテリジェントサーボアクチュエータの略で、モーターとギアと制御コンピュータが一体化しているのが特徴です。このことによって、関節をリアルタイムに制御することが可能になりました。また、ハイトルクでありながら、騒音を少なくすることも実現できました。さらに、QRIOは人間が持ち上げて抱くと、それを検知して、関節部がバネのように柔らかく制御され抱きやすくなるのですが、それもひとつにはISAのなせる業なんです。

また、人間は床などに倒れる時、とっさに受身の姿勢を取ります。QRIOも倒れた時の衝撃が最小限になるように、同じような動作を行っており、QRIOの大きな特徴のひとつになっているのですが、そこにもISAが大きく関わっています。つまりISAはQRIOの動作において極めて重要な役割を担っているのです。ISAはひざ関節や股関節など搭載箇所の違いによって3種類あります。今後QRIO以外のロボットにも応用は可能ですが、今のところAIBOには搭載する予定はありません。

--QRIOの仕様によれば、本体のCPUには64ビットRISCプロセッサを3つ搭載しているということですが、QRIOの動作を制御しているのはこれら3つのCPUだけでなく、各関節ではISAがQRIOの動作を制御しているということですか。

その通りです。QRIOの全身の制御を司るCPUは本体中央に3つ搭載されていますが、各関節にはISAが制御を任されている領域があります。反射的な動作などは各ISAが単独で状況を判断し、動きを制御しているのです。また、人間がQRIOの胴体を押してきた場合などは、CPUとISAが分散して処理を行ったりしています。ちなみに3つのCPUのそれぞれの役割は運動の制御、思考の制御、音声認識の制御です。

--床に凹凸があったり路面の傾斜が変わったりしても柔軟に対応し安定した歩行ができるのもQRIOの大きな特徴ですね。

足底には両足を合わせ計8つの力センサとX,Y/2軸の加速度センサ、体幹にはX,Y,Z/3軸の加速度センサとX,Y,Z/3軸の角速度センサなどを搭載しています。これらのセンサから得た情報を組み合わせることによって、QRIOは現在自分が置かれている状況をリアルタイムに把握することができ、そのことによって、環境の変化に柔軟に対応したり、ダイナミックな動作パフォーマンスをすることができるのです。

ふらつきのない安定した歩行。耳障りなモーター音もほとんど聞こえない
各関節は構造的にも手などが挟まれにくい形になっている。手の指は5本独立して動く

--QRIOの開発にあたり、最も苦労された点を教えてください。

使用している技術がエレクトロニクスからソフトウェアまで非常に多岐にわたるため、プロジェクトに関わる人間も、ハードウェア専門のエンジニアからソフトウェア専門のプログラマーまで実にさまざまです。そういった人たちが一丸となってひとつのものを作り上げなければならないため、統括するのが大変でした。しかしながら、逆にQRIOは、弊社が長年培ってきた技術力が集結したことによって初めて実現可能となったものであり、いわば弊社の技術の集合体とも言えるわけです。

--ウォークマンやハンディカムなどの開発で培ってきた技術がQRIOの開発にも生かされているということですが、具体的にはどういった技術がQRIOのどの部分に生かされているのでしょうか。

抱き上げてみると見た目よりはずっしりとした機体。内部にはメカが詰まっている。ちなみに胸の部分にはメモリースティックスロットやバッテリーが入っている

ハンディカムで使われている手ブレ補正機能がQRIOに搭載されているジャイロに応用されているといったことはありますが、基本的には、例えばウォークマンのある機構がそっくりそのままQRIOに搭載されているというわけではなく、ウォークマンの開発に携わってきたエンジニアの設計に関するノウハウがロボット開発にも生かされているという意味です。QRIOは見た目は小さいですが、内部は皆さんが想像されている以上にぎっしりとメカが詰まっているんですよ。小型のきょう体に高密度で実装するという技術はソニーの最も得意とするところであり、QRIOの開発にも大いに生かされています。

--今後の課題についてお聞かせください。

いたるところ全てが課題ですが、こうやって動かし始めてみると、自分が想像していた以上に、自分の言葉や顔を認識してくれることのうれしさを感じている自分がいることに気付きます。そのため、知らず知らずのうちに、QRIOの認識能力に対する要求が高まってしまっているんですよ。ですので、まずは、認識能力の性能をさらに上げていきたいと考えています。また、どういったアプリケーションを開発し搭載すれば、より多くの人々に喜んでもらえるかも、積極的にリサーチしていこうと考えています。まだ10月1日にデビューしたばかりですので、一般の方々からの声はわれわれに直接は届いておりませんが、今後はさまざまなイベントに参加し、より多くの人々の反応や要求を汲み取り、バージョンアップを図っていきたいと考えています。

--最後に、1年半前、仮に販売するとなると高級車1台分の値段になるだろうといった話を伺ったことがあるのですが、現時点ではいつ頃までにいくらぐらいで販売する予定なのでしょうか。

残念ながら、現在は具体的なお話をできる段階ではありません。また今のところ、本田技研工業さんのASIMOのようにどこかの施設などにレンタルするといったことも考えておりません。当面は弊社のコーポレートアンバサダーとして各種イベントなどに参加させていく予定です。

今回、取材をして感じたのは、QRIOが絶妙なバランスで成り立っている高度なロボットであるということだ。例えば、大きさをさらに小さくすることも可能ではあるが、そのことにより、当然のことながら、モータなどの各種デバイスもより小さくする必要が出てくる。モータの大きさを仮に半分にした場合、動力は半分以下に減ってしまうため、同じ設計内容のままでは、現在のようなスムーズで滑らかな動きは実現不可能であるかもしれない。また、CPUをより高性能なものに換えた場合、各種の処理能力は高まるかもしれないが、その分、半導体が必要とする電力が増えてしまうため、放熱や電源の性能を見直さなければならなくなるなどの問題も生じる。

ロボットは搭載されている全てのハードウェアとソフトウェアが密接に関わりあって成り立っているものであるため、スペックをひとつ変えるだけで、全体のバランスは簡単に崩れてしまう。バランスをより高い位置で保つためには、いたずらに高性能なデバイスを採用すれば良いというわけではないのだ。その観点からもQRIOは現在、より理想に近いバランスを保っている極めて完成度の高いエンタテインメントロボットであるということを感じることができた。

(山田久美)

【インタビュー】二足歩行ロボ「QRIO」デビュー(1) - そのルーツは産業用ロボット
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/10/31/08.html

ソニー、小型二足歩行ロボットの新型「SDR-4X II」を発表 - ROBODEXに出展
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/03/24/11.html

ソニー、新二足歩行ロボット「SDR-4X」をデモンストレーション
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2002/03/19/19.html

ソニー、パラパラ踊る小型二足歩行ロボット「SDR-3X」開発
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2000/11/21/05.html

【レポート】第21回ロボット工学セミナー(4) - AIBO・SDRとロボットビジョン
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/09/30/29.html

ソニー
http://www.sony.co.jp/



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