これらのロボットはあなたの後をついて行き先を学習します

Amazonが今年初めに家庭用ロボット「Astro」を発表した際、初めて人の後ろをついていくロボットを披露しました。このシンプルなアイデアは、SF映画『スター・ウォーズ』のR2-D2やBB-8といったキャラクターの描写や、現実世界ではDARPAのロボット荷運びラバのような研究プロジェクトを通して人々の想像力を掻き立ててきました。

追従ロボットは、水のボトル1本を運ぶといった無意味な用途に利用されてきましたが、倉庫内で工具を運んだり、果樹園から収穫したての果物を梱包場まで運んだりすることも可能です。人や他の機械に追従するように訓練された人工知能（AI）機械は、機内持ち込み手荷物やゴルフクラブセットといっ​​た日常的な物に対する私たちの考え方を一変させる可能性があります。現在、追従ロボットのメーカーは、現代の職場における動きを協調させることを目指しています。

追従ロボットの開発は1990年代後半から進められており、地上から水中、そして空中へと展開が広がっています。初期の形態は、人のポケットに装着されたタグの位置を追跡するものでした。しかし、ディープラーニングとコンピュータービジョンの進歩により、AIはカメラなどのセンサーを通して世界を「見る」ことで移動できるようになりました。

Burro は農場で、カリフォルニアの果樹園の間を自由に移動できる、四輪 ATV の車体に自律走行パレットのようなものを搭載しています。

Burroロボットを訓練するには、「Follow」ボタンを押して歩き始めるだけです。道の終わりにもう一度ボタンを押します。最大20台のカメラ、コンピュータービジョン、GPSを使用して、Burroはあなたの後を追ってルートを記憶します。その後、Burroは補助なしで荷物を運び、他のBurroロボットにルートを伝えます。

ロバの体重は最大500ポンド（約230kg）、最大1,000ポンド（約450kg）の荷物を運ぶことができます。食用ブドウの生産者は、ブドウ園の労働者から果物をクラムシェル（貝殻）に詰める作業員までロバを使って運び、その後トラックに積み込んで食料品店に輸送しています。

3年間の試験運用を経て、現在、南カリフォルニアのブドウ園では約100台のBurro装置が稼働しています。同社は、今秋に調達した1,000万ドルの新たな資金を活用して、その台数を4倍に増やしたいと考えています。

バロ社のCEO、チャーリー・アンダーセン氏は、ロボットは過去5年間にブルーベリー、ブラックベリー、ラズベリー、ブドウの畑や苗床で約5万時間を稼動したと語った。

新たに調達された資金の一部は、現場で数百台のローバーを管理するという技術的課題に対処するためのソフトウェア開発に充てられます。Burro社はまた、コンピュータービジョンとAIを用いてブドウの収穫量を予測し、病害やカビの発生を監視するブルームフィールド・ロボティクス社の技術の統合にも取り組んでいます。長期的には、果樹園やブドウ園において、予測AIと稼働中の機械を連携させるプラットフォームを提供したいと考えています。

Burro社は、コンピュータービジョンの導入に加え、パレットにロボットアームを取り付けてブドウの木からブドウを切り落とす試験も行っています。これにより、ロボットがブドウ畑の収穫、剪定、葉取りを行えるようになります。「ブドウを掴んで剪定することはできますが、掴んだ後のトリミングは行いません。これは非常に複雑な作業であり、近い将来、商業的に実現可能とは考えていません」とアンダーセン氏は言います。

果物やナッツの生産者は、コンピュータービジョンを業務に取り入れるケースが増えています。例えば、TastryはAIを活用し、山火事で汚染されたブドウ園のスモーキーな風味をマスキングできるブドウの組み合わせを探しています。また、米国農務省と協力する生物学者とAI研究者からなる学際的なチームは、作物を枯らす可能性のある菌類からブドウ園を守る方法を模索しています。

ウォルト・デュフロック氏は、カリフォルニア州モントレー郡にある1万エーカーの農場で、牛、食用ブドウ、その他の作物を栽培しています。また、彼は、米国の果物、野菜、ナッツ類の栽培事業の半数を代表する農家のコンソーシアムである西部栽培者協会のイノベーション担当副社長も務めています。

デュフロック氏がBurroの創業者たちと初めて出会ったのは、農業スタートアップアクセラレーター「Thrive」でメンターとして働いていた時でした。彼は、農業、特に収穫作業における労働力不足を解消するには自動化が必要だと考えています。将来的には、Burroのようなロボットによって農場の労働力を最大20%削減できると考えています。

これは、潜在的な農業労働者のプールが縮小している中で、特に重要です。国勢調査によると、農村部の人口は減少し、農業労働者は高齢化しています。アメリカコミュニティサーベイのデータによると、2019年の農業労働者の平均年齢は39.5歳で、2006年の35歳から上昇しています。また、農業で仕事を求める若い移民が減少しているため、外国人農業労働者の平均年齢は42歳近くになっています。米国労働省によると、米国で栽培される果物、野菜、ナッツ類の栽培労働者の約3人に2人は外国生まれです。

労働者の問題は果物や木の実の農場で特に深刻で、農務省の推定では労働が総収入の 30 パーセントを占めており、これは全農場の平均 10 パーセントの 3 倍である。

「バロは、農家に既存の資源を再配分する機会を与えてくれます。なぜなら、現在、農業に必要な労働力と既存の労働力の間には大きなギャップがあるからです」とダフロック氏は言う。

ベスパスクーターのメーカーであるピアッジオも、人を追跡できるロボットの将来性を見据えています。AmazonがAstroを発表する数週間前、ピアッジオ・ファスト・フォワードは、最大20ポンド（約9kg）の荷物を運び、屋外で20マイル（約32km）まで追跡できるロボット「GitaMini」を発表しました。「Gita」はイタリア語で「小旅行」を意味し、この小型ロボットは2015年から開発が進められてきました。ピアッジオは、GitaMiniがアパートやマンションに住む一人分の1週間分の食料品を運べると宣伝しています。

ピアッジオは、消費者向けアプリケーション以外にも、フォロワーロボットのビジネスユースケースの可能性を模索しています。スイスの食品配達会社Smoodでは、顧客の注文を処理する従業員がGitaロボットを使用して店内を巡回し、カーブサイドで配達を行っています。Gitaロボットは、コンビニエンスストアやギフトショップでの買い物や、約12の空港で「At Your Gate」と呼ばれるサービスの一環として搭乗待ちの乗客への配達にも利用されています。

ピアッジオ・ファスト・フォワードのCEO、グレッグ・リン氏は、ミニが、カーブサイドピックアップや業務の自動化を実現したいが、倉庫のような感覚にはなりたくない企業にとって、屋内利用の場を広げることを期待している。「奇妙な形で、世界中が倉庫化しているんです」とリン氏は言う。「まるで誰もが実店舗を見て、『デジタルフルフィルメントをどう実現すればいいんだ？』と考えているようなものです」

リン氏は、屋外では、大型タイヤを装備した追従ロボットを農場などの半構造化された産業環境で運用したいと考えています。同社は今年初め、コロラド州の建設現場で、チームとして作業し、人間や他のロボットの後ろを追従するGitaロボットの試験運用を行いました。理論上は、数十台から数百台のローバーが、自律走行トラックの隊列が一つの列車のように移動するのと同様に、プラトーニング（隊列走行）で互いに追従することが可能です。カリフォルニア州オンタリオの計画都市ニューヘイブンでは、Gitaロボットの隊列が住民に食料品などの品物を配達しています。しかし、プラトーニングは、ロボットヘルパーの数が多すぎると威圧的になったり、職場における力関係の不健全な反映になったりする可能性があるという疑問を提起します。

Burroのアンダーセン氏によると、屋内と屋外の環境を行き来することは、追従型ロボットにとって大きな課題です。物体の検出も課題となります。ロボットが進路上に雑草、バケツ、手押し車などの物体に遭遇した場合、何の上を走行し、何を避け、いつ停止するかを判断しなければなりません。

GitaMiniはカメラに加えてレーダーを搭載しており、日光に向かって運転したり、スーパーマーケットによくあるガラスの引き戸に近づいたりする際に役立ちます。しかし、歩道でGitaを誘導する人は、ロボットの視覚システムが認識しにくい、糞や水たまりなどの一般的な障害物を避ける必要があります。霧、雨、雪などの気象条件もGitaの視覚システムに影響を与える可能性があります。

ロボットが動けなくなることもあります。屋内外を移動できるGitaMiniロボットが、乗り越えられない縁石や階段に遭遇した場合、25ポンド（約11kg）の装置を持ち上げなければなりません。Burroロボットが故障した場合、最大500ポンド（約230kg）の装置の進路をリセットするには、複数の人による介入が必要になることがあります。

「乳児や幼児が理解できる状況特有の事柄はたくさんありますが、誰かが介入することなく、システムを毎日一日中確実に動作させるのは非常に困難です」とアンダーセン氏は言います。

更新、2021年11月5日午後4時40分（東部標準時）：この記事の以前のバージョンでは、GitaMiniは40ポンドを運ぶことができると誤って記載されていました。

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