ブルーに会いましょう：安くて操作的な（良い意味で）ロボット

カリフォルニア大学バークレー校の小さな研究室。壁一面に3Dプリンターがぶら下がっている隣、ペルシャ絨毯模様の古いソファの前に、ロボット「ブルー」が立っている。金属製のスタンドに取り付けられた、ずんぐりとした人型ロボットの腕（手はハサミ）だ。VRモーションコントローラーを両手で操り、腕を振り回すと、ブルーは忠実に私についてくる。まるで私だけのロボットのドッペルゲンガー。まるで映画『パシフィック・リム』に登場する、人間が操縦してモンスターと戦うロボットのようだ。ただ、ずっと安いだけだ。

そこがBlueの素晴らしい点だ。ロボット研究は長年、莫大な費用に阻まれてきた。人気の研究用ロボットPR2は、Blueと似たような腕を持つが、研究室で40万ドルかかる。Blueは3Dプリント部品を使用しているため、材料費は片腕あたりわずか3,000ドルと大幅に抑えられており、大規模生産による総コストを片腕あたり5,000ドルにまで下げることを目指している。Blueの開発者たちが望むように進めば、この価格設定はロボット研究のスターダムにのし上がり、Blueの子孫が私たちの皿洗いや洗濯物の畳み、家中の片付けをしてくれる未来を築くだろう。そして、もしかしたらいつか、サンフランシスコを荒廃させている巨大モンスターと戦う日が来るかもしれない。

歴史的に、ロボットアームを操作するには、人間を非常に遠く離さなければなりませんでした。そうしないと、機械が人間を部屋の向こう側に投げ飛ばしてしまうからです。そのため、産業用ロボットは文字通り檻の中に閉じ込められてきました。しかし、ロボットは周囲の環境を感知する能力が大幅に向上し、特に人間との接触時には、人間を傷つける前に停止するなど、反応能力が向上しています。これが、人間が機械のすぐそばで作業する協働ロボットのブームにつながっています。

「既存のロボットの多くでは、この方法はかなりうまく機能しています」と、ブループロジェクトを率いるカリフォルニア大学バークレー校の機械工学者、デイビッド・ギアリー氏は語る。「しかし、問題は高価な産業用ロボットにセンサーやフィードバック制御機能を追加すると、さらに高価になってしまうことです。」

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一方、Blueは人間の触覚に特に敏感というわけではありません。むしろ、ある意味では弾力性があります。私がアームを操作していると、Gealyが押すと、アームは停止するのではなく、少しだけ動きます。これは、このロボットの比較的安価なモーターが「バックドライブ可能」であるためです。つまり、ロボットの電源が切れているときでも、人間がアームを掴んで動かすことができます。

安価なため、モーターの精度はそれほど高くありません。例えば、小さなネジを何度も締め付けるような組み立てロボットには、Blueは太刀打ちできません。しかし、Blueは必要な作業には十分な精度を備えています。

これらのタスクには、ロボットがあらゆる種類の物体をどのように掴み、操作し、相互作用するかという最先端技術の探求が含まれます。「このロボットは、将来、人間が自分の腕を制御するのと同じように、視覚フィードバックや力覚フィードバックを用いるAIシステムによって、ロボットがよりインテリジェントに制御されるようになるという仮定に基づいて設計されています」と、このプロジェクトを監督するカリフォルニア大学バークレー校のロボット工学研究者、ピーター・アビール氏は述べています。

例えば、Blueにタオルを畳むことを学習させたいとします。繊細な協働ロボットにとっては、これは難しい課題かもしれません。テーブルの表面にぶつかると動作が止まってしまう可能性があるからです。しかし、Blueは非常に柔軟性が高いため、タオルに手を伸ばす際にテーブルに力を加えても、動揺することはありません。これは私たち人間が行っていることであり、将来の機械にも期待されている方法です。まず物体を目で確認し、その視覚と触覚を組み合わせて物体を操作します。予期せぬものにぶつかってから停止するのではなく、適応し、手探りで世界を進んでいくのです。

問題は、過度に用心深くなるのは人間にとっても機械にとっても理想的ではないということです。テーブルにぶつかるのが怖ければ、タオルを折りたたむのもずっと難しくなります。「もし何かが完全に安全であれば、それは役に立ちません」と、カリフォルニア大学バークレー校のロボット工学者でBlueの共同開発者でもあるスティーブン・マッキンリーは言います。「私たちが日々暮らす環境を考えてみると、私たちが触れる物のほとんどは、役に立たない限り安全ではありません。実際に機能を果たそうとするなら、あらゆるものがあなたを傷つける可能性があります。」自転車と車はその典型的な例です。

ロボットの課題は、その危険性を軽減すること、つまりロボットが周囲の物体とより効果的に相互作用できるようにすることです。5,000ドルのBlueの利点の一つは、研究室が複数のロボットを購入し、学習タスクを並行して実行することで、ロボットが周囲の世界を理解する速度を加速できることです。

「子供はそれぞれ独自の方法で学習しなければなりませんが、ロボットはすべてのロボットに同じ脳を与えられるのです」とアビール氏は言います。あるロボットが他のロボットよりも早く解決策を見つけ、その知識を共有することで、学習効率が大幅に向上するかもしれません。さらに、ブルーは頑丈なので、研究者は周囲の環境に敏感な高価な機械よりも、ブルーを強く刺激することができます。

「価格設定が驚きです」とブラウン大学のロボット工学者ステファニー・テレックス氏は言う。「本当にすごい。マニピュレーターロボットをもっと幅広い層に提供できるようになるんです。5,000ドルでノートパソコン2台分ですからね。」

ブルーがロボット操作研究の発展に貢献できれば、ロボット工学者の利益は最終的に人類の利益となるかもしれない。サンフランシスコ湾の巨大モンスターたちよ、気をつけろ。

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