イチゴも卵も素早くつまむ“柔らかい指”の実力(動画あり)空気で変形する柔らかい“指”で、どんなに繊細な物も優しく素早くつまむことができる──。そんなロボットハンドを米スタートアップが開発した。これまでロボットハンドで柔らかいものをつかむときは、「どうつかむか」を教え込む必要があった。「ベイマックス」のように物体を柔らかく包み込む指先は、こうした問題を一気に解決する可能性を秘めている。Robotics)が開発した圧縮空気駆動式のグリッパーは、カップケーキなどの柔らかい物体を優しくつまみ上げて配置できる。ROBOTICSタコはユニークな生き物だ。自身の体を“液体”のように変えられる。液体金属でできた「ターミネーター」のようだ。重量が600ポンド(約272kg)あるタコでも、その姿を10円玉ほどの太さのチューブ状にを変え、わずかな隙間から逃げ出すことができる。タコは、驚異の操作能力をもっている。瓶の中に詰め込んで蓋を閉めても、内側から蓋を回して開けて逃げ出すことができるのだ。した操作能力の高さも、骨の無い軟体動物ならではといえる。したタコの柔軟性は、ロボット工学者にいろいろなことを教えてくれる。Robotics)という企業は、頭足類からヒントを得たグリッパーを開発した。空気注入式で柔軟性のあるポリマー製の指だ。ポンプで空気を注入するとグリッパーが素早く膨らみ、目標物をつかむ。ポンプで空気を排出すると、指は元の形状に戻り、それまでつかんでいたものを離す。この変形可能な指のおかげで、グリッパーはさまざまな形状の目標物をつかむことができる。卵でも、生肉でも、ペンでもつかめるのだ。した器用さを手に入れるために、ソフト・ロボティクスはシンプルなアプローチを採用した。指として柔軟に形状が変わる素材を採用したのだ。従来のロボットハンドに個々の目標物のつかみ方を苦労して教えるのとは対象的といえる。「つかみ方を教える」手間が軽減ソフト・ロボティクスの取り組みは重要なものといえる。ロボットをどう操作するかという問題は、依然としてロボット分野における課題であり続けているからだ。人間のために、人間によってつくられた世界では、機械が物をつかむのはかなり難しい。人間の手の器用さを正確に再現するのは、非常に困難な課題なのだ。これまでは、新たに処理すべき物体が出てくるたびに、その操作方法をロボットにプログラムする必要があった。機械学習という技術のおかげで、状況は変わりつつある。ロボットハンドが四角い箱をつかむ最適な方法を自ら学習するまで、さまざまな方法を何度もシミュレーションで試させることができる。そのあとで、得られた知識を現実世界のロボットハンドに移植すればいいのだ。これは時間のかかるプロセスであり、物理的なロボットハンドに完全に移行させるのは難しい。ROBOTICS柔らかくて自在に形状を変えられるということは、つかもうとする物体を「ほぼ包み込める」ということだ。精密な動きで物をつかむのとは違う。このアプローチは、マーベル・コミックに登場するロボットキャラ「ベイマックス」のようだ。野菜や果物をベルトコンヴェヤーからつまみ上げ、箱に詰めるといった食品加工施設で特に役立つ。1秒に2個のプチトマトを箱詰めソフト・ロボティクスによると、同社が開発したロボットハンドは、1分間に133個のプチトマトをつまみ上げて箱に詰められるという。1秒間に2個の速さだ。人ならせいぜい1分間に100個だろう。ロボットはマシンヴィジョン(MV)のおかげで操作対象を「見る」ことはできるが、その物体が「どんな性質をもつか」については関知しない。ソフト・ロボティクスの最高経営責任者(CEO)であるカール・ヴォースは、「個々の物体についてプログラムする必要もなければ、ロボットにそれぞれの物体を学習させる必要もありません。ロボットは、何をつまみ上げているのかを知らなくていいのです。(どんな目標物であっても)リアルタイムで順応するからです」と語る。このロボットは金属製の指を誰かの首に巻き付けるターミネーターではなく、物を包み込むベイマックスなのだ。いって、かぎ爪をもつロボットが時代遅れだというわけではない。硬いグリッパーは強さと正確さと一貫性の面で優れており、いつでも活躍の場がある。柔らかいグリッパーはイチゴを潰さずにつまみ上げるのが得意だが、硬いグリッパーはクルマを組み立てるのが得意だ。柔らかいグリッパーも、材料科学の進歩に応じて、さらに強化されていくだろう。ベルギーでは、熱を加えると「治癒」する皮膚をもつ柔らかいロボットハンドが開発されている[日本語版記事]。この種の素材はソフトロボットにとっての強みになる。用途に応じてさまざまな素材を使い分けることができるからだ。「非常に硬い物を扱うのであれば、工業用ウレタンを使用できます。非常に柔らかい物をつまみ上げたいのなら、医療グレードのポリマーが適しています」とヴォースは述べる。強度と繊細さが共存する日に向けて空気注入式のロボットハンドは万能と言えるが、いまのところそれほどの強度はない。空気圧は従来の電気モーターと同じだけの力を供給できないからだ。ソフト・ロボティクスによると、稼働中のグリッパーのうち、最も力の強いものでも13ポンド(約5.9kg)しか持ち上げられないという。組立ラインでクルマのドアを持ち上げて所定の位置に設置する作業をさせるなら、空気圧ではなく電気を使う必要があるだろう。した力の問題も、科学者たちのおかげで進展している。マサチューセッツ工科大学(MIT)の科学者たちは、ソフトロボットに3Dプリントによる折り紙構造の骨格[日本語版記事]を与えた。これがアコーディオンのように伸び縮みすることで、自重の1,000倍の重量のものを持ち上げることができる。力がとてつもなく強いというわけではないが、異なる形状に自動的に適合するという能力は、柔らかいグリッパーの大きな強みだ。コロラド大学ボールダー校でソフトロボットを研究しているエリック・エイコムは、「イチゴを強く握りすぎていないだろうか?と心配する必要がないので、システムに設置すべきセンサーの数が減ります」と語る。おかげでこうしたロボットの開発は、従来のロボットハンドに「感じる力」を与えるよりも、はるかに簡単に進む。したロボットも、倉庫のような制御された環境から出て、秩序のない一般の家庭にやって来たら、さらなる繊細さが求められることになる。コロラド大学ボールダー校のロボット研究者ニコラス・ケラリスは、次のように話す。「一般家庭で求められる能力は、柔らかさや順応性だけでは不十分です。何らかの“エラー”が生じても、問題にならない程度に抑える必要があります。世界はますますベイマックス風になっていき、ターミネーター風ではなくなっていくということだ。誰もが、その恩恵にあずかれるようになるだろう。NewPROMOTIONAudiが考えるモビリティの未来が、次世代コンセプトの「四重奏」から見えたPROMOTION七大陸最高峰を最年少制覇した南谷真鈴、「クルマで移動する自由」を体感する。PROMOTION深圳という「母なる大地」で闘い続ける。そのために、マイクはステージに置いてきた。──藤岡淳一PROMOTION難民は「難しい民」なんかじゃない。みんなが“自分らしく”暮らせる社会をつくる。──渡部清花PROMOTIONこれまでにない「新しい材料」を生み出す。それがよりよい社会をつくるから。──小川由希子PROMOTION足にも地球にも優しい「ジ・オニツカ」という“革新”PROMOTION謙虚に耳を澄ませば、建築はやがて「未来の記憶」になる。