ボストン・ダイナミクスの転がる「ハンドル」ロボットの真の意味

インターネットユーザーにとって、ボストン・ダイナミクスといえば、人型ロボット「アトラス」がバク宙をしたり、四足歩行の「スポットミニ」がドアを開けたり棒切れを持った男たちと戦ったり、そして先週にはメスカリンを吸ったセグウェイ「ハンドル」が掃除機のアームで箱を拾い上げ積み上げたりする、とんでもない動画をアップロードする企業だ。しかし、ジャーナリストや業界ウォッチャーにとって、ボストン・ダイナミクスは、こうした取り組みが最終的にどこへ向かうのかについて、ほとんど語らない企業だ。

しかし、状況は変わり始めている。四足歩行ロボット「SpotMini」の市販化が近づくにつれ、同社はその野望を垣間見せている。そして本日、ボストン・ダイナミクスは、シリコンバレーのスタートアップ企業Kinema Systemsを買収したことを発表し、そのビジョンをさらに明確にした。Kinema Systemsは、産業用ロボットアームが箱を操作するのを支援する視覚ソフトウェアを開発している。この買収により、HandleロボットはSpotMiniに続く市場投入に必要な基盤を手に入れた。長年、インターネット動画の宝庫となってきたものが、今やロボットの未来に関する統一されたビジョンとして形作られつつあるのだ。

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ロボットの進歩を阻む最大の障害の一つは、その知覚の限界です。人間は周囲の環境を把握するために、豊かな感覚を駆使しています。ロボットも自滅しないよう、同じ感覚を必要としています。例えば、箱を拾おうとするとき、人間は照明や、手を置く場所を狂わせる影について深く考えないかもしれません。

キネマのソフトウェアはロボットに依存しないため、Handle以外にも様々なロボットで既に動作しており、マシンがこれらの課題をすべて克服できるよう支援します。「彼らのシステムは積み重ねられた箱を見ることができます」と、ボストン・ダイナミクスの事業開発担当副社長マイケル・ペリー氏は言います。「箱がどんなに整然と並んでいても、あるいは乱雑に積み重なっていても、あるいは箱の上のマークや照明条件に関わらず、どの箱が互いに独立しているかを判断し、箱を掴むための経路を計画することができます。」

これは、倉庫内で作業するために設計されたロボット「Handle」が果たすべき役割の大部分を占めています。しかし、このロボットは新しい仕事を遂行するために、その全体的な形状にも依存することになります。BDのより広範な戦略がさらに興味深いのは、まさにこの点です。Handle、Atlas、そしてSpotMiniは見た目はほとんど似ていませんが、実際には密接に関連しているのです。

「ハンドルはアトラスと全く違うわけではない」とボストン・ダイナミクスのCEO、マーク・レイバートは言う。実際、3年前に公開されたアトラスの動画では、先端が短い2本のアームで箱を拾う様子が映っていた。1年後、ハンドルもそのアームを操る動画を作成した。二足歩行の課題は、スポットミニのような4足歩行ロボットにはないバランス調整の問題や、スポットミニ（アトラスの人間型に相当する犬）にはない2本のアームを使った操作の課題など、ほぼ同じだ。

しかし、これがロボットの素晴らしいところです。形状を何度も変更することで、様々なタスクや環境に合わせて調整できます。アトラスは二足歩行、ハンドルは二輪で転がりますが、いずれにしても二足歩行によってロボットの設置面積は縮小されます。「もし四輪ロボットだったら、あのレベルのリーチを実現し、箱を持ち上げるためには、もっと大きくならざるを得なかったでしょう」とペリーは言います。「つまり、このロボットは人間が利用する環境に侵入し、タスクを完了できるように設計されているのです。」

BD がロボットの形状を比較的簡単に変更できる理由は、ソフトウェアの再利用という 1 つの大きな要素に集約されます。

ボストン・ダイナミクスといえば、まずこれらのマシンを動かすコードに驚嘆する人は少ないだろう。BDはハードウェアで有名だからだ。しかし、レイバート氏はそうした捉え方に異論を唱える。「私たちがハードウェア企業だというのは誤解だと思います」と彼は言う。「私たちのマシンが動作する唯一の理由は、ハードウェアと連携する制御、認識、そしてシステムにあります。私たちのハードウェアが非常に強力であるがゆえに、そう見えるだけなのです」

結局のところ、誰かがAtlasにバックフリップをプログラムしなければなりません。SpotMiniには、自律的に世界を移動するためのソフトウェアが必要です。そして、二輪のHandleには、転倒しないように細かく調整された制御アルゴリズムが必要です。BDはこれらのアルゴリズムを自社のプラットフォーム全体に応用しています。「多くの情報が流れています」とレイバート氏は言います。「次のグループは多くの情報を活用し、独自の情報を作り出し、それがまた流れ込んでくるのです。」

BDは、長年かけて開発され、プラットフォーム間で共有されてきた認知コアのおかげで、それぞれのロボットの専門性を磨くことに注力することができました。SpotMiniの場合、それは困難な地形をナビゲートするエキスパートになることです。「Spotの用途を検討する際には、車輪式や無限軌道式のロボットの方がより優れた性能を発揮できると思われるタスクを慎重に選別しています」とペリー氏は言います。SpotMiniは、ある地形から別の地形へと変化する環境に適しています。「つまり、道路から縁石へ、階段、部屋と部屋の境目などです」と彼は言います。

一方、倉庫のような比較的構造化された環境は、車輪付きロボットにとって最適な場所になりがちです。確かに、雑然とした物があると混乱を招く可能性がありますが、一般的にロボットは平らで滑らかな表面であれば滑るように移動できます。このような環境では、車輪の方が脚よりも効率的であることが多いです。Handleは1回の充電で4時間稼働できますが、SpotMiniは1時間半程度です。Handleはさらに長く稼働する可能性があります。ライバート氏によると、Handleの背面にはカウンターウェイトが付いており、さらに多くのバッテリーを搭載できるとのことです。

さらに、人間の作業員はHandleをユニークなツールとして扱うことができます。「しゃがんで手動で移動させるモードもあります」とレイバート氏は言います。念のため言っておきますが、BDはHandleを特に協働ロボットとして開発するつもりはありません。おそらく人間とは独立して動作し、倉庫内で人間が他の作業を行っている間に、Handleは自律的にパレットの荷降ろしを行うでしょう。少なくとも、それが計画です。

したがって、Handleは認識機能に関してはややシンプルです。空間内での位置特定を行うカメラが1台、障害物回避を行うカメラが1台、そして箱を掴むのに最適な場所を探すカメラが1台搭載されています。一方、SpotMiniは「もう少し汎用性を高めようとしています」とレイバート氏は言います。「そのため、全方向を見渡すカメラを搭載しています。」

Handleが箱を積み上げ、SpotMiniがより広範囲を移動し、石油・ガス事業の調査などを行う中で、Atlasの運命はその中間にあるかもしれない。Atlasは脚力で困難な地形を踏みしめることができるが、人型ロボットであるため、人間向けに設計された屋内空間での移動に適しているかもしれない。例えば、将来的にはHandleやSpotMiniが困惑するようなはしごを登れるようになるかもしれない。

しかし、長年私たちが驚嘆してきたハードウェアは、一種の幻想に過ぎませんでした。確かに高度な機械ではありますが、同様に高度なソフトウェアを覆い隠してしまうのです。BDはKinema Systemsの買収により、ソフトウェア面を強化するだけでなく、自社で製造していない倉庫ロボット向けにもそのシステムを販売できるようになりました。

ああ、ボストンで最も有名なロボット工学企業が、今や西海岸に拠点を置くことになる。「機械は西海岸にも設置しますが、それはアプリケーション、認識、そしてソフトウェアの開発のためのものです」とレイバート氏は言う。「現在の計画では、ハードウェアエンジニアリングの中核はここに残す予定です。それがどのように進化していくのか、見守っていきたいと思います。」

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