スマートフォンやタブレットの普及に伴い、年々増加するネットショッピング。配送業者は多忙を極め、その勤務形態の過酷さがニュースになったのは記憶に新しいだろう。日本以上にオンラインショッピング利用者が多いアメリカでも、このショッピング問題は加速しているようだ。アメリカを代表する自動車メーカーのフォードは、自動運転車との組み合わせで荷物を運ぶロボットを開発中であることを公表した。

荷物を車のトランクから降ろし、地面にころがるキックボードをよけながら玄関へと運んでくれるのはフォードとスタートアップ企業 Agility Robotics が開発している配達ロボットの「Digit」。もはや近未来映画でみたような光景が現実のものとなろうとしている。アメリカのネット通販市場は52兆円とも言われ、その規模は現在中国に次ぐ世界第2位。利用者数は2.2億人を超えるとの予測もあるほどに拡大を続けている。これは国民の65％以上がオンラインショッピングを利用している計算となり、国土の広いアメリカでは配送にも時間がかかる。品物の仕分けやパッキングをする倉庫の中での作業の自動化が進んだとしても、配達するのは人間だ。1人が1日で回れる件数には限りがある。

フォードが進める配達ロボットは配達を効率化するためのアイデアのひとつ。実用化となれば、人手不足を補い、敏速な配達が可能になる。世界規模で広がるEC市場を考えたとき、配達問題を抱えるのはアメリカだけではないだろう。我々が暮らす日本でも、ネット通販の利用者は年々増加の一途をたどっている。経済産業省が公表したデータによると、2017年には日本のEC市場は16兆5000億円を突破、前年比109.0％という驚異的な伸びを見せている。軽やかに歩く「Digit」が動き出せば、各国のシッピング問題を解決してくれるだろう。これが映画ではなく現実なのかと驚くばかりだが、近い将来、日本でも荷物受取のサインはロボットに託す時代が来るかもしれない。

［TOP動画引用元：https://youtu.be/WHWciIxNK2c］

“実世界で生活できるロボット”を目指し、二脚ロボットの研究を続けるカリフォルニア工科大学の研究所「Amber lab」。彼らは、ロボットを転ばせようとするなどして負荷をかけることで、ロボットの性能を高め進化させてきた。何度も繰り返すそんな実験は、ロボットの歩行に関する新しいアルゴリズムを最適化し、“どんな環境でも二足歩行できるロボット”を具現化しようとしている。さらにそこで得た知見は、ロボット義足の開発にも適用されているという。ロボットの歩き方の進化は、同時に義足ユーザーのあらゆる可能性も高めているのだ。

ロボットの可能性は、義足の可能性でもある

カリフォルニア工科大学にあるAmber（Advanced Mechanical Bipedal Experimental Robotics）Labが目指しているのは、人間が取り組めることであれば、なんでもできるというロボットの開発だ。

同ラボのロボット研究家、アーロン・エイムズ氏は、自分たちが作るロボットは、「芝生も砂利道も、雪や氷の上も歩けるものにしなければならない」と明言する。そのために歩行を数学的に理解し、常に改良を加えることで「ロボットを人間のように、効率的かつダイナミックに、そしてスムーズに歩けるようする」という。

それを実現させるために同氏が率いるチームは、トレッドミル（ウォーキングマシーン）の動きに合わせて歩くロボットを何度も転ばせようとしたりして、常にアルゴリズムを最適化している。ちなみに、歩行するロボットを転ばせようとすることは、「かく乱試験」と呼ばれる。

そうやって得られた数値をもとに、例えばミシガン大学では、ロボットに火の中を歩かせたり、セグウェイに乗せたりと、さらに多様な実験も行われているという。

ロボットにあらゆる負荷を与え、構造化されていない未知の環境でいかに機能させるかを模索する。そうやって人間のような歩行に近づけていくのだ。

さらにAmber Labでは、ジャンプする動作も追求するために、ピストンのように上下に跳ねるロボットの実験も盛んに行われている。それらの試みは、まず単純なロボットで行われ、得られた知見をもとに、より複雑なロボットへと応用されていく。そういった作業を繰り返すことで、ロボットの性能に何が足りないのかが明確化される。

さて、これらのロボットで獲得した成果は、電池式のロボット義足“Ampro”の開発にもすべて適用されているという。

アーロン氏は、「ロボットで目指していることは、すべて義足でも実現したいと思っている」と語る。“Ampro”は膝と足首にモーターが入っていて、バネが組み合わされた画期的なプロダクト。ユーザーの歩いている場所の状況をセンサーで検知して、必要な場合はモーターを作動させる。そしてユーザーと同期させることで動かすという仕組みだ。

「義足を装着した人が走ったり、サッカーをしたり、ジャンプをしたりできるようにする」。Amber Labの開発実験から、ロボットだけでなく、義足の新しい未来も見えてきた。