2030年までに医療ナノロボットや小型探索ロボットなどが開発される - IEEE

世界最大の技術者・エンジニア・研究者の組織であるInstitute of Electrical and Electronics Engineer(IEEE)は、2030年までにナノサイズから中型までのさまざまな小型ロボットが登場し、将来の我々の生活に変化をもたらす画期的な用途が期待できることを予測していると発表した。

体内からの健康監視による薬物投与、捜索救助チームへの重要情報の提供、食の安全に関連する問題発生の最小化といった機能を持つ小型ロボットが、ヒトの寿命と社会の健全性に大きな影響を与えることになるとしている。

IEEEフェローで南カリフォルニア大学のロボット工学および組み込みシステムセンター(Center for Robotics and Embedded Systems)の創設者でもあるマジャ・マタリック(Maja Mataric)博士によれば、「ロボットのサイズとヒトによるロボット受容の関係は、ロボット工学の分野で常に研究されているテーマです。これまでの研究から、人体の75%未満のサイズのロボットであれば、広く受け入れられることがわかっています。この知見に基づき、現在は近い将来の我々の生活を向上させるさまざまな用途に使用される小型ロボット技術の開発の躍動期にあるといえるでしょう」という。

実際、世界で最も有名なヒューマノイドロボットといえば、ホンダのASIMO(画像)だが、ヒトの生活空間で活動できるサイズとしつつも、子どもたちにも威圧感を与えないサイズとして、130cmという身長だ。

画像1。ホンダの3代目ASIMO。ヒトの生活空間で、ドアの取っ手やテーブルの高さなどから算出され、なおかつ威圧感のない身長として130cmが設定されている

また今回の予測では、病気とヒトの免疫系の異常を監視するミニモニター、人体に注射されて機能する微小サイズのナノロボットの開発が進んでいることにも触れられている。こうしたロボットは、さまざまな疾病や栄養素を人工知能によって自動的に見分ける仕組みを持たせるべく研究中だ。複数のナノロボットを連携させて、ヒトの内蔵など内部の健康状態を把握することができるようにもするという。

IEEEのメンバーでフリーのロボット専門家であるアントニオ・エスピンガーデイロ(Antonio Espingardeiro)氏によれば、「健康の監視と維持を担うこの超小型ロボットが、2030年までに寿命の延長に寄与することが有望視されています。ロボットは、疾病の検出や動脈内の清掃だけでなく、インシュリンなどの薬物の投与も行うようになるでしょう。こうした機能を組み合わせることで疾病を初期段階で特定して処置できるため、長期間にわたって人体を正常に機能させ続けることができます」としている。

国内でも、本格的なナノサイズの分子ロボティクス研究も今年から5カ年の新学術領域(画像2:記事はこちら)として文部科学省から助成費を受けてより活発に研究が進められているし、その関連として学部生による国際生体分子デザインコンテスト「BIOMOD」(画像3:記事はこちら)も行われているところだ。

画像2。新学術領域「分子ロボティクス」の5カ年で開発予定の分子ロボットと、その後に開発予定の分子ロボットのイメージ

画像3。生体分子デザインの国際コンテストの日本大会「BIOMOD JAPAN MEETING 2012」で発表された分子ロボット(に近い移動体)の「DNA runner」

そして、災害現場における要救助者の探索を目的とした探索・救助ロボットについても触れられている。9・11の要救助者捜索でも米国製の小型クローラロボットが活躍したし、現在は福島第一原子力発電所の原子炉建屋内で、世界最高の運動性能と不整地踏破能力を有する日本製の「Quince」(画像4)が活躍はご存じの方も多いだろう。

Quinceも小型だが、先日発表されたその後継機の1台である「Sakura」(画像5:記事はこちら)はさらに小型なのだが、今回のリポートによれば、より小型のロボットたちが活躍するようになるとする。

画像4。Quince。福島第一原子力発電所の原子炉建屋内でデータ収集で活躍中

画像5。Sakura。幅70cmしかない地下への階段を下りていける小型設計

ビルの崩壊、自然災害、核関連災害後の被災者の安全確保には、捜索救出ミッションが極めて重要であり、このような災害後の状況において、靴箱より小さなサイズでヘビのように動くことができる小型ロボットを利用できれば、ガレキの中を進んで被災地の初期構造をスキャンしたり、人命の探索や大気の安全性評価などの重要な機能を実行する上で大きなメリットになる。Sakuraのような小型ロボットでも入れないほどガレキの隙間が狭いことはあり得るわけで、今後はさらなる小型化が進んでいくというわけだ。

緊急情報科学センター(Center for Emergency Informatics)のディレクターであり、Fast Companyが発表したテクノロジー分野で最も影響力のある女性にも選出されたIEEEフェロー、ロビン・マーフィー(Robin Murphy)博士によれば、「捜索救助ミッションでは多くの場合、初期救援隊は元々の被災者と同程度の危険を背負うことになります。2030年には、捜索救助活動に小型の地上ロボット、ドローン(無人機:AUV)、遠隔操作の水中探査機(水中ROV)を利用することで、死者の50%削減と最大で2倍の迅速な経済復旧が可能になるでしょう」としている。

そして、「監視ロボットによる食の安全の維持」という題材も今回は取り上げられた。その中ではまず、公衆衛生および安全性リスク管理ソリューションをリードするグローバルプロバイダー、NSF Internationalが、毎年32万5000人が食品媒介性の疾病で入院していると算出したことを紹介。

その上で、食の安全に関連する問題発生を最小化するために、食品製造プロセス全体の動作条件と周囲条件を監視する専用ミニロボットが開発されているとした。

IEEEメンバーであり、ニュージャージー工科大学(NJIT)の機械および経営工学科の教授を務めるポール・ランキー(Paul Ranky)博士は、「魚に含まれる鉛の量、チーズの熟成過程における湿度、ワインの発酵段階における酸性度のいずれの分析でも、ミニロボットは味や質の向上だけでなく、食品媒介性疾病の可能性の最小化に必要な深い洞察をもたらしてくれるでしょう」と述べている。

ロボット発明家にとって、サイズは今後もクリエイティブな領域であり続けるという。現在エンジニアは、ロボットの形状を目的にあわせて別の形状に、形状を変化させる方法を探っている。

前述のエスピンガーデイロ氏(Antonio Espingardeiro)よれば、「技術面ではまだ研究が必要だが、理論的には形態形成ロボットは球体にも、一時的には橋にも、潰れて小さくもなり、引き伸ばされて障壁を作ることもできます。この技術の将来的な用途としては、建設、製造、交通管理、捜索救助の分野での現実的な応用が考えられるでしょう」ということである。

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