本田技研工業(ホンダ)は11月8日、世界初の自律行動制御技術を新たに搭載した「新型ASIMO」(3代目)を発表した(画像1～4)。3代目ASIMOは自立性がさらに高まり、人の操作を介在せずに連続して動き続けることが可能になったことが特徴の1つ。また、知能面、身体面共に状況適応能力が格段に向上したことで、多くの人が行き交うリパブリックスペースやオフィスといった環境での実用化にまた一歩近づいたとしている。
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画像1。3代目ASIMOを正面からバストアップ。2代目とのデザイン的に目立つ違いは、耳(正面からだとわかりにくい)と胸元 |
画像2。3代目ASIMOを正面から全身ショット。全体的に見ても、2代目とそう大きな違いはない |
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画像3。3代目ASIMOを斜めから。2代目と耳の違いがよくわかる。耳が大きくなったイメージだ |
画像4。3代目ASIMOを真横から。背面のランドセルなどもあまりデザイン的な変更は内容だ |
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画像5。3代目ASIMOのカラーリングは複数があり、従来のイメージであるホワイトのほか、写真のようにブルー、グリーン、イエローの3色も発表された |
画像6。比較用に2代目ASIMO。目立つ違いは、耳、胸元といった感じ |
3代目ASIMOの特徴は、周囲の人の動きに合わせて自ら行動する判断能力を備えたことで、これまでの「自動機械」から「自律機械」となったとしている。ホンダとしては、自律機械としてのロボットに必要な要素を、(1)とっさに足を出して姿勢を保つ「高次元姿勢バランス」、(2)周囲の人の動きなどの変化を、複数のセンサから得られる情報を統合して推定する「外界認識」、(3)集めた情報から予測して、人の操作の介在なしに自ら次の行動を判断する「自律行動生成」の3つに定め、これらを実現する技術を開発した。
3代目ASIMOが性能的に進化・向上した部分に関しては、「知的能力」、「身体能力」、「作業機能」の3つを上げる。まず知的能力の進化に関しては、視覚、聴覚、触覚の各種センサからの入力情報を総合的に判断し、周囲の状況推定や自身の対応行動の決定など、知能化の基板技術となるシステムが新たに開発された。
同技術により、行動の途中であっても、相手の反応に対応して別の行動に変更するなど、人の動きや状況に合わせた行動がかのうとなっている(画像7)。また、視覚と聴覚の両センサを連動させ、顔と音声を同時に認識することで、人では難しい、複数人の発話を同時に聞き分けられる「聖徳太子」的な能力も実現した(画像8)。
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画像7。来訪者へのプレゼンテーションを行っている最中に、それを中断して、飲み物が来たことを知らせるASIMO |
画像8。3人が同時にしゃべっても、それを画像認識と音声認識を連動させることで、誰が何と発言したかを聞き分けられる |
そのほか、あらかじめ設置した空間センサからの情報に基づいて、人の歩く方向を数秒先まで予測して、自らの移動予測位置と衝突する場合は、別の経路を素早く生成して歩くことも可能となっている(画像9)。何もかもロボットに搭載して判断させるのではなくて、空間をロボット化することで、実際に稼働しているロボットをフォローしようという考え方のようだ。
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画像9。空間センサからの情報を得て、人の歩く方向を数秒先まで予測して、ぶつからないようなコースを歩く機能も備えた |
そして身体能力の進化だが、先代よりも脚力をアップし、時速6km/hでの走行から9km/hにアップした(画像10～13)。ただし、従来機も実験では10km/hほどは出せていたというので、これは安定感をより増すことができたので標準機能とした、ということだろう。
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画像10。時速9km/hでの走行シーン。従来よりも3km/hアップした |
画像11。上が時速9km/hで、下が6km/h。後ろ足がつま先で地面を蹴っている点が大きな違いだ。また、足の裏も何やら素材が異なっているようである |
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画像12。走行シーンを別角度から |
画像13。3代目ASIMOの足裏。足裏はなかなか見られないので貴重なカット |
また、足の可動域が拡大され、着位置を動作中に変更できる新たな制御技術を採り入れたことで、従来の歩行や走行に加え、、バック走行、片足ジャンプ(画像14)、両足ジャンプ(画像15)などを連続して行えるようになった。
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画像14。片足ジャンプ、いわゆるケンケンを行う3代目ASIMO |
画像15。両足でジャンプして宙に浮いている瞬間 |
これらの俊敏さが増した結果、凹凸のある路面で姿勢の安定を保って踏破するといった(画像16)、変化する外部の状況により柔軟に適応できるようにもなったとしている。
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画像16。凹凸のある路面を踏破する3代目ASIMO |
作業機能ついては、手のひらの触覚センサ、5指それぞれに力センサを内蔵し、さらに各指を独立して制御できる高機能小型多指ハンドが新たに開発されたことで、大きく向上している。これら触覚系センサと、視覚センサを組み合わせた物体認識技術を利用することで、例えば「ビンを手にとってフタをひねる」(画像17)、「紙コップを潰さずに把持しながら液体を注ぐ」(画像18)といったロボットが苦手とする人の手に近い器用さを持つに至った。複雑な指の動きを必要とする手話表現も可能となっている(画像19)。両手指で26自由度が設けられており、ASIMOの自由度は従来よりも23自由度も増える形となった。
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画像17。ビンを手にとってフタをひねる作業。左右の手で握る力も異なっていれば、動作も当然異なる |
画像18。紙コップのような柔らかい素材を潰さずに持ちながら、液体が注がれて重量が変化して重くなっても把持し続けられるという、従来のロボットがなかなかできなかった機能を実現 |
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画像19。手話もこなせるようになったASIMO。これは「家族」を表す。画像1も手話表現のひとつで、「アイラブユー」 |
3代目ASIMOのスペックは以下の通りだ。
- 身長:130cm
- 幅:45cm
- 奥行き:34cm
- 重量:48kg(従来比-6kg)
- 最大速度:時速9km/h(従来比+3km/h)
- 稼働時間:40分(歩行時)(自動充電器脳により連続稼働が可能)
- 関節自由度:頭3、腕7×2、手13×2、腰2、脚6×2(従来比＋23自由度)
そして同時に発表されたのが、ASIMOの技術を応用して開発した「作業アームロボット」の試作機だ(画像20・21)。人が作業できないような危険な場所や災害現場などにも、自操式台車に乗せて移動させることができ、不安定な足早障害物が多く狭い場所でも、遠隔操作で作業対象にアプローチし、安定的に作業を行うことを可能としている。先端のツール部分を含めて関節自由度は10。
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画像20・21。3代目ASIMOと同時に発表された作業ロボットアーム。人が作業できないような危険な場所や災害現場などでも自操式台車に乗せて移動させて、遠隔操縦で使用することが可能 |
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ASIMOの歩行や姿勢制御技術を応用することで、足場を固定できない不安定な場所でもアームの先端姿勢を安定させられるのが大きな特徴で、必要な作業出力も発揮することが可能。また、ASIMOで培ったコンパクトなレイアウト構造設計技術と、手足の関節に組み込まれた57個のモータを同時に制御する多関節同時軌道制御技術を応用し、配管などが複雑に入り組んだ狭い環境下においても、障害物を回避して対象物にアプローチできるようになっている。現段階では配管のバルブ開閉作業を想定しているが、アームの先端を交換することで多様な作業に応用できるようになる設計だ。
スペックは以下の通り。
- 全長:1583mm(アーム長)
- 全幅:338mm(台座部)
- 奥行き:391mm(台座部)
- 重量:29.5kg
- 関節自由度:10自由度(先端ツール部分を含む)
そして、同時にヒューマノイドロボット研究から生まれるロボティクス技術と応用製品の総称を「Honda Robotics」としたことも同時に発表された。ASIMO、「リズム歩行アシスト」(画像22)および「体重支持型歩行アシスト」(画像23)、「U3-X」(画像24)などのヒューマノイドロボット研究を引き続き続けていくと共に、量産製品への転用や応用製品の実用化にも積極的に取り組んでいくとしている。また、Honda Roboticsのイメージを統括するものとして、そのロゴマークも発表された(画像25)。
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画像22。リズム歩行アシスト |
画像23。体重支持型歩行アシスト |
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画像24。U3-X |
画像25。Honda Roboticsのロゴ |
