ロボット「キャシー」にとって、厳しい極渦は理想的な環境だ

これは、極渦が人体、公共交通機関、そしてその進路にあるほぼすべてのものに悪影響を及ぼすという話ではありません。これは、私たちの中にいるある生き物が、この歴史的な寒波をいかにうまく利用しているかという話です。それは、二足歩行ロボット「キャシー」です。人間が寒さに苦しんでいる間、胴体のないダチョウのような脚を持つこのロボットは、科学のために、ミシガン大学の凍てつく大地を勇敢に進んでいます。

「極渦の発表を見た時、そんな天候でもどれくらい活動できるか計画を立て始めました」とロボット工学者のジェシー・グリズルは語る。「可愛く見えるようにマフラーを巻こうと思ったのですが、マフラーを巻くと体が温まって実験に影響が出ると思われてしまうので、巻かなかったんです。」

スカーフはさておき、これはロボットが極渦だけでなく、他の様々な過酷な環境に立ち向かう未来にとって不可欠な研究です。なぜなら、私たち人間が零下50度の寒さの中で外に出ると、すぐに凍傷になってしまうのではないかと心配されるからです。もちろん、ロボットは組織の凍結を心配する必要はありませんが、部品が寒さに耐えられるように設計されていない可能性を心配しなければなりません。

最も明白な懸念はバッテリーへの負担です。気温が下がるほど、機械を動かす化学反応が遅くなり、バッテリーの消耗が早くなります。これは携帯電話などのガジェットや電気自動車でよく見られます。しかし、キャシーはどうでしょう？不思議なことに、氷点下でもバッテリーは消耗しません。

「屋外での歩行時間はバッテリーの持ち時間によって制限されると思っていました」とグリズル氏は言う。「どうやらそうではなかったようです」。キャシーは寒空の下、バッテリーに余裕を残しつつ、合計1時間半の動作をこなした。なぜこれほどまでにうまくいったのか、グリズル氏にはよく分からない。

しかし、遠隔操作のキャシーには別の問題もあった。極渦の猛威にさらされるのではなく、実験室での快適な運用を目的とした研究プラットフォームであることを考えれば、それも当然かもしれない。ロボットがうろうろと動き始めて20分後、電子機器に何らかの不具合が発生したのだ。

「電源が落ちてロボットが地面に落ちたので、原因はよく分かりませんでした」とグリズルは言う。「そこでキャシーを研究室に戻し、キャップを外して配線をつなぎ直しました」数十万ドルの価値があるロボットにとって、良い落下とは考えられないが、この天候は事態をさらに悪化させた。「バッテリーの保護カバーが割れてしまいました。この気温でプラスチックが脆くなり、まるでガラスのように粉々になってしまったのです。それでテープで貼り直しました」ほぼ新品同様になったキャシーは再び外に出て、さらに1時間歩き続けた。

でも、彼女の声が少しおかしかった。アクチュエーターがキーキーと鳴っていたのだ。電動モーターは複雑な構造で、精密に研磨された金属が高速で回転してロボットを動かしている。しかし、音を除けば、移動動作に異常はなかった。「それ以外は、彼女は大丈夫そうでした」とグリズルは言う。

キャシーの寒冷地への遠出は、その脚力をある意味で極限まで試す稀有な機会となった。キャシーのようなロボットが人間社会に近づくにつれ、彼らは現実世界に適応することを学ばなければならない。極寒に耐えるだけでなく、雪や氷の上を歩くことにも適応しなければならないのだ。

「雪の上を歩くときは、歩幅を広くして、上下に動きを活発にする必要があることは分かっています」とグリズル氏は言います。「そうしないと、足が雪の上を引きずってしまうので、歩き方を変える必要があります。」

ロボット工学者は通常、こうした調整を手作業で行い、特定の状況下でロボットが特定の歩き方をするようにコーディングします。しかし、目標はキャシーや他の二足歩行ロボットが、例えば遊歩道の木の板から砂地に移動したことを自動で検知できるようにすることです。そして、ロボットを準備させるには、過酷な状況にさらすのが一番です。例えば昨年、グリズルの研究室ではキャシーに炎の中を歩かせました（ちなみに、炎と氷が入り混じる様子は、まさに『ゲーム・オブ・スローンズ』のようです）。

「私たちは皆、人が危険にさらされる可能性のある状況でロボットを使いたいと思っています」とグリズル氏は言う。「キャシーが悪天候の中を歩けるようになれば、彼女のマッピングシステムを使って、寒さに凍えている人の特定に役立つでしょう。」

結局のところ、キャシーはあなたや私よりも優れている。

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