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今のロボットは物足りない

日本はロボット工学で世界をリードしている
と言われています。
一部の専門家だけでなく
ロボットが一般まで浸透しているのは
鉄腕アトムやドラえもんの影響が大きい
と言われています。
あるいは、江戸時代からからくり人形があった
という指摘もあるでしょう。
いずれにしても、日本には
ロボットを受け入れやすい土壌があったんですね。

それでも、ホンダのP2
登場したときの衝撃は今でも忘れません。
2足動歩行の詳しい解説は
他のページが詳しいと思うので触れませんが
ホンダのCMで子供達と走るASIMOの姿には
驚きと感激を持ってしまいます。
また、ソニーのAIBOはエンターテイメントロボット
というジャンルを確立し
流行している「癒し」
というキーワードとも相まって
ロボットと一般家庭との距離が
急速に縮まりました。
ヒューマノイドロボットがこれだけ浸透すると
2足歩行したくらいでは誰も驚かなくなっていると思いますが
その裏には、すごい技術の集積があります。

ホンダのASIMOやソニーのQURIO
代表されるヒューマノイドロボットは
高出力でコンパクトなモータ
バックラッシュレスで高い減速比が得られる減速器
加工精度や計算機の処理能力の向上
カメラやセンサの小型高精度化
設計の省力化、試作スピードのアップなど
色々な要素技術が積み重なってできています。
まさに、からくり人形の現代版といえます。

展示会などでAIBOが置いてあると
いまだに子供達に大人気です。
愛嬌のある仕草や
感情移入してしまいそうな動作を生んでいるのは
すべてプログラムによっています。
ホンダのASIMOも
各種データを参考にしてプログラムを組み
それに沿って人間らしく動作します。
ボディを構成するハードウエアももちろん大切ですが
「どう動かすか」を司るソフトウエアも重要な要素です。

実際にどんなソフトウエアが使われているんでしょうか。
ロボットを作ったことがないので詳しくは分かりませんが
大雑把に言えば
組み込み基盤にインストールされたリアルタイムOS上で
それぞれの動作に応じたプログラムを走らせている
って感じでしょうか。

これらのプログラムは
どういう動作をさせるかを事前に決めて書かれます。
たとえば、「右腕をあげる」動作の場合
このモータをどれくらいのトルクで
どれだけ回すかを記述するわけです。
実際には、「X腕をY°上げる」
といったライブラリを用意しておいて
Xに腕、Yに角度を指定して
それらを組合わせて使う、といった
プログラムになっていると思います。

ロボットの動作のために
ホンダはロボットの構成部品すべての
重量や重心や固有振動といったパラメータを
事前に計測して、動作時の重心位置などを割り出し
あの軽快な動作を実現しています。
すさまじいほどの最適化の末の動歩行というわけです。

このアプローチは
大別すれば産業用ロボットの制御アプローチを進めたもの
と考えることも出来ます。
産業用ロボットは使うツールや
周りの環境が大きく変化しないので
最適化を行なうほど
高速で効率よく動かすことができます。
つまり、ロボットをどのような目的で使うかは
どのような制御をするかに大きく関わる問題です。

話を元に戻します。
事前にそれだけプログラミングしてやらないと
ロボットは動いてくれないということになります。
何も与えず、連れてきていきなり
「階段を登」ってくれません。
ヒューマノイドロボットを例に挙げましたが
これは現在のロボット全般に拡張できる事です。
そういった意味で、酷な言い方をすれば
現状のロボットは
「からくり人形の現代版」の殻を打ち破れていません。

外見はヒトに似せてあるのに、制御方法は全く違う。
これはあまり面白くないですね。
ヒトとヒューマノイドロボットが
同じ制御方法で動く必要は無いという意見ももっともです。
そもそも体の組成だって違います。

しかしながら
動物が進化の過程で体得した制御方法というのは
洗練されているのではないか(最適な制御方法ではないか)
と考えられます。
また、ヒューマノイドロボットも
人と同じ環境で使用されることを考えれば
ヒューマノイドロボットもまたヒトの制御に近い方が
適っているのではないか(人や環境に対する適応性が高い)
と考えます。
そうなると、ヒトの制御方法がヒューマノイドに限らず
ロボット全般へ一般化できれば
もっと便利になるのではないか、と考えられるわけです。

ちなみに、このように考えるのも
ASIMOが走り、QURIOが踊り
プロメテが人と協調動作できるという
運動の基本的なところが
高いレベルで実現されたのも大きいです。
ロボットの制御は
ソフトウエアを洗練していく段階に差し掛かっていると思います。

Comment

プログラミングの対極にあたるのが
「人間のもつ微弱電波を検出してモノをうごかす」
ってやつなのかな。

八谷さんのやってたニュータイプ適正検査や、
考えただけで動く義手なんかがそれにあたると思うけど。

アシモなんかは立派だとおもうのだが
「なぜロボットでなけりゃいけないのか」
というのがよくわかりません。
産業機器は
「能率化」
「人にはできない作業」
をこなす上でのロボットということでりかいできるんですが。

アシモのセンサーつかった二足歩行型の車椅子とかできれば理解できるんだけどなぁ
  • 2006/06/29 22:48
  • かえるのねーちゃん
  • URL
  • Edit
メカ制御ソフト屋さんの私が来ましたよ?

ソフトは、行けると思ってた人工知能が思ったようにできなかった、ってのが大きいかもね。
思ってたより、知能が複雑だったんだね。
DVDプレーヤごときと思っても、その制御(フロントエンド)は結構複雑だったりします。二足歩行なんて、きついなー。
某ロボット掃除機みたいに、LISPで書くのは面白いアプローチかも。人工知能用言語だしね。
  • 2006/07/02 12:25
  • いぎ
  • URL
  • Edit
> かえる姐
八谷さんのニュータイプ研の展示や
義手や義眼なんかは
人と機械の情報通信I/Fの研究だと思うので
ロボットと少し違うという意味で
対極にあるかもしれないですね。

ただ、義手そのものを取り出せば
そこでローカルな制御ループが出来ているはずなので
義手そのものはロボットと言ってよいと
思います。

2足歩行型の車椅子って、広義に解釈すれば
ガンダムとかレイバーですねっ(w

テムザックと早大が開発した
WL-16RIIIとか見ると
酔いそうなんだけど....

WL-16RIII
http://www.tmsuk.co.jp/lineup/wl16_3/index.html
> いぎ さま
DVDプレーヤごとき、なんて言うけど
ツライと思うよ。
ごまんといるユーザがどんな操作するかなんて
分かったもんじゃないしね。

2足歩行なんて本当にキツイだろうなぁ。
常にモータトルク掛けておかないと崩れるし。
何自由度あるんだよっ( ̄▽ ̄#
ってキレそう...

2足歩行の制御すら満足にできなかったんだから
知能の難しさは推して知るべし
って感じだよね。

おお、あのお掃除ロボはLISPで書いてあるんだ。
へぇぇぇ < LISPの勉強をしてないおいら
プレーヤーでもフロントエンド(目か制御)だったりします。バックエンド(画面やらキーやらの処理)ではないんです。
が、ディスクが反ってたり、偏芯してたり、すりきず、ひっかき傷とかついてたり指紋がついてたり(これらは実は全て別の事象)しても、それを再生しないと行けないのです。
大変です。

emacsでLISP勉強すれ。
emacsは設定ファイルからなにから、LISP部分が多いぞ。
  • 2006/07/04 20:13
  • いぎ
  • URL
  • Edit
ディスク上の汚れとか、変形って
プレーヤ側の制御で何とかなるもんなの?
おいらは、ワークの変形とか誤差を
メカ的にいじくって何とかした(強引に流してる!)
ってのはあったけど。
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