カシャカシャ、とロボットの指がピアノの鍵盤に触れ、「ふるさと」のメロディを優しく奏でる。NHK連続テレビ小説「半分、青い。」で5月に放送された、印象的な1シーンだ。このロボットの手を製作した東京都立産業技術高等専門学校医療福祉工学コースの深谷直樹准教授は、独自の“からくり”による機構を使った高性能ロボットハンドの研究開発を行っている。ロボットハンドの現在地と未来予想図を、深谷氏に伺った。

人間の手や指の構造を模倣、
さまざまな形状の物を掴めるように

深谷氏が開発したロボットハンドの特徴は、とても単純な制御だけで、さまざまな形状の物を掴むことができる点にある。従来のロボットハンドには、果物や工具のように一つひとつの形や重さがバラバラなものを持つことが難しいという課題があった。指の一本一本、関節の一つひとつにセンサーやモーターを組み込み制御する方法では、多数の電子部品を制御する複雑なプログラムが必要となる。その分操作やメンテナンスの難易度が高く、電力の大量消費や耐久性といった点からも産業利用には壁があったのだ。

この課題を解決しようと深谷氏が考えたのが、独自の“からくり”だった。“からくり”とは、電子制御に頼らず望ましい動作を実現する機械装置の構造的な仕掛けを指す。

「人間の手や指の微妙な構造を模倣した独自の“からくり”を開発しました。すべての関節が機械リンクで結合していて、物体に馴染み、自動的にバランスを取るというもので、協調リンク機構と名付けています。センサーは使わず、基本的には1個のモーターのみで5本の指を動かします。

具体的にどう動かすかというと、つまみを引くだけ。私たちは普段、物を掴むときに“まず親指の関節を30度曲げて……”なんて思いませんよね。それと同じで、直感的に引くだけで勝手に手前にある物に巻き付くという構造なんです」

これまで、業界ではロボットの指は人間が設計した通り、1ミリ単位で精密に動くものという先入観があったと深谷氏は話す。それによって制御が複雑になっていった。しかし、過程はどうあれ、最終的に物を掴むことができればいいはず。こう考えて仕組みをシンプルにしたことで開発に成功した。

「人差し指と中指だけで、薬指と小指はねじれないんです。物を持つときに親指と人差し指・中指を使うことが多いから、ここだけ進化したのでしょうね。いままで見てきた解剖学の文献には載っていなかった発見でした」

解剖学や人間工学といった分野も横断しながら、深谷氏は少しずつロボットハンドを人の手に近づけている。

“からくり”を応用した3種類のロボットハンド

本研究の枠組みは、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業において、ダブル技研と共に行っている。3者は今年1月、“からくり”を応用したロボットハンドを3種類発表した。「F-hand」「New D-hand」「オリガミハンド」だ。

「F-hand」は、人間の手の構造や大きさを模倣した5本指のロボットハンド。前述した果物や工具のほか、ストローなどの細いもの、3kg程度の荷物も持つことができる。

用途として想定しているのは、農作物の収穫や食品工場での箱詰めなど。将来的には、インフラ関係の設備メンテナンス、建築現場での施工、災害現場など危険を伴う場所での作業、家事ロボットとしての食器洗いや掃除などを代替していくことを見込んでいるという。

「New D-hand」は、前述の“からくり”、協調リンク機構を持つ指を3本にすることで「F-hand」とは違った特徴を持たせた産業用ロボットハンド。より大きくて重い物を掴むことができるのが特徴だ。物流・製造業における搬送、組み立て、加工工程等に適していて、既にダブル技研を通じて自動車メーカーや研究所などで使用されている。

金属でできた上記2つのロボットハンドと違い、「オリガミハンド」はその名の通り一枚の紙でできたロボットハンドだ。レーザーカッターで切り出した紙を折り曲げてのり付けするだけの簡単な構造で、つまみを引くと指が曲がる。

鮭やコロッケなど傷つきやすいものを優しく掴める上、金属部品などの異物混入リスクがないため、弁当の具材詰めなどに向いている。縮小・拡大印刷するだけでさまざまなサイズになり、プラスチック段ボールに印刷し強度を増すことも可能。安価で使い捨てができるので、介護ロボや手術ロボなど衛生が求められる現場での活用も期待されている。

なお、「半分、青い。」に登場したピアノを弾くロボットハンドは、「F-hand」を応用し、見た目を昭和55年に開発されたロボットWABOT-2に似せて製作したもの。実際のWABOT-2は指先でタンタンタンと力強くピアノを弾くというが、番組制作スタッフからの「ヒロインの幼なじみが夢を見つけるシーンだから、ドラマチックにしたい」という要望を受け、ロボット的になりすぎないよう、柔らかく滑らかに演奏したという。F-handが人の手に近い構造を持っているからこそ可能になった演奏だ。

後編につづく

深谷 直樹
東京都立産業技術高等専門学校荒川キャンパスものづくり工学科医療福祉工学コース准教授。工学博士。ものづくりを中心とした医療福祉・ロボット関連の研究を行う。

雪に恵まれた岩手県雫石町に生まれたTAKAYUKI MATSUMINE氏(以下、MATSUMINE氏)。幼少期よりスキーを履き、16歳になる頃にはエクストリームスポーツとしての一面を持つフリースタイルスキーヤーとして、有り余る才能を開花させ将来を有望視されていた最中、練習中の不慮の事故により手足が動かない身体となってしまった。そして2010年。ロサンゼルス留学中に出会ったハリウッドの映画アートの世界観に出会ったことにより、アートの世界に足を踏み入れる。

アイデアとコンセプトがあれば表現の形は問わない

動かなくなった四肢以外で絵を描くためには、筆を口に咥えるという選択しかなかったMATUMINE氏は、そこからアーティストとしてのキャリアをスタート。しかし、マウスペインターという枠にとどまることのない才能は、デジタルアートにも挑戦するなどし、「Def Tech」や「JESSE」「AI」といった様々な著名人の作品を残してきた。

そんな彼だが、約1年前からポートレートアートから造形をメインとした現代アートに表現の手法を移行した。造形物をディレクションし、大勢の人と形にしていくということに力を注ぐ。その心境の変化や作品を創作し続けるモチベーションはどこから生まれたのだろうか。

「造形アートって特に設計図があるわけではなく、自分のアイデアありきで作り出さなくてはいけないので、閃めきや知恵が結構必要とされるんです。そして、その知恵が出た時が自分的に一番面白いところでもあり大切な部分。それと僕は、人を驚かせたり視覚を刺激することが大好きなので、それを含めた事がモチベーションになっています」

自らの内にあるものをより表現できる。言い換えれば、より表現しやすい手法が、造形物の創作ということなのだろう。キャンバスから飛び出すことで、彼の世界観が広がったのは間違いない。

企業との取り組みが、新境地へと導く

写真提供元：WHILL

2018年10月26日～30日の5日間にわたり、「すべての人の移動を楽しくスマートに」をミッションに、誰もが乗りたくなるパーソナルモビリティを開発・販売することで、車いすのイメージや移動のあり方といった従来のステレオタイプを変えようとしている企業、“WHILL(ウィル)”とのアートプロジェクトが取り組まれた。

WHILLの倉庫内で、「Change the Stereotypes」をコンセプトにしたアート作品を製作。言葉で言い続けるだけでは、世の中にはびこるステレオタイプを変えることは難しい。そこで必要となってくるのは、もっと先を見据えたクリエイティビティや独創性ではないかと考えた本プロジェクト。

「何かを続けていかなくては、大勢の方たちのスイッチを入れることはできないと思っています。だからこそ、誰もがびっくりするような物を作り続けることに意味があるんです。固定観念という言葉を置き去りにするほどの圧倒的な創作がそれを実現すると信じています」と語ってくれたMATSUMINE氏。作品から感じ取れるスケールの大きさは、まさにこのような考え方からなのだろう。

そして今回、このアートコラボ作品“metamorphosis”の完成を記念し実現した、WHILLの代表を務める杉江理氏とMATSUMINE氏対談の様子を少しご紹介しようと思う。

左、WHILL代表の杉江理氏。後ろに並ぶのが今回、羽根や尾翼部のイメージとして使われたパーソナルモビリティ・WHILL Model A。

杉江理(以下、杉江)：今回製作いただいた作品、“metamorphosis”のコンセプトは“変態”ですよね。蝶は卵から幼虫になり、そしてさなぎから成虫へと変態していくのと同じ意味合いで、電動車いすであり、パーソナルモビリティーでもあるWHILLのModel Aが変態しメタリックなイーグルへと変わっていくという。 

杉江氏が最初に送った画像。  写真提供元：WHILL

 MATSUMINE氏：今回、WHILLとのアートコラボが決まり、杉江社長にいただいた地球の写真が、なんの障壁もないつるつるの風船のような地球を、WHILLが走り続けるものでした。そこから抱いたイメージが、丸いものをどこまでも周り続けるということだったのです。さらに自分にはどんなお手伝いができるか考えていると、その写真の中には空があることに気が付きました。と同時に、グライダーをモチーフにしたWHILLのロゴマークの形を思い浮かべ、無機体であるModel Aと、有機体であるロゴマークのイーグルを融合させメタリックな感じのイーグルを作ろうというアイデアに辿り着きました。

写真提供元：WHILL

写真提供元：WHILL

杉江氏：なるほど。しかし、変態するにもきっかけがあると思うのですが、そこはどう考えていたのですか？

MATSUMINE氏：僕は、杉江さん自身も変態していると思っていまして(笑)。昔、キックボクシングをタイでやっていたというお話も聞いたことがあるし、そう言った色んな過去が積み重なり、今のWHILLがある。そこに、僕が加わることが、刺激となり変態へのきっかけになったらいいかなと考えました。

杉江氏：今回の作品では、WHILLとMATSUMINEさんの最上級を示していると感じたのですが、実際にはどうですか？

MATSUMINE氏：空を飛ぶということが、生活基準で考えた時の移動という概念の最終形だと思っているので、まさに最上級ということです。

杉江氏：僕らも考え方として、今話してくれたように思っているところがあるので、すごくよく分かります。当事者たちは特に感じていると思いますが、例えば車いす利用者が公共の交通手段を使おうとした時に、まだまだ不便を感じる場面が多いですよね。そういうところを解消しようとしていくと、最終的には“飛ぶ”くらいのことが普通にできるようなモノ作りでないとダメだと思うんです。“飛ぶ”っていうのはある意味移動の最終形で、WHILLが進化すると、こうなるんじゃないかとも思えてくる。

MATSUMINE氏：そういうことですよね。「Change the Stereotypes」と言っていますが、ステレオタイプを感じることなんて、正直、本当にいっぱいある。変えるためには、圧倒的なモノを作っていくしかないんです。実は今回の作品を最終的に全部燃やしてしまおうかと考えているんです(笑)。今回、“metamorphosis”の製作意図には、喜怒哀楽を全て込めるというテーマが自分の中にはあります。もちろん僕自身の喜怒哀楽を表す時も、いつも車いすの上なので、そこを結びつけてのアイデアです。製作に関わってくれた方たちの想いも全て背負い、燃えてぐちゃぐちゃになったことで“metamorphosis＝変態”が完成すると思うんです。

最後にさらっと語ってくれた「燃やしてしまおうかと考えているんです」は、強烈な一言だ。しかしその言葉の中には、彼の世界観が凝縮されているとも感じた。確かに綺麗な形で終わるだけがアートではない。製作者の意図や想いが完結されなくては、どんな芸術も意味をなさないからだ。

二輪の薔薇は、MATSUMINESI氏が痛めた頸椎を表現している。

作品に対し、冒険という少しの毒を盛り込むことで、アートという物語を完結へと導くMATSUMINE氏の感覚は、まさに唯一無二。今後は台湾、中国、ヨーロッパといった海外での個展も展開していく予定もあるとのことなので、 “TAKAYUKI MATSUMINE”が世界に衝撃を走らせる日も確実に近づいている。

写真提供元：WHILL

TAKAYUKI MATSUMINE
1985年生まれ、岩手県雫石町出身。幼少期から熱中したフリースタイルスキーの熱狂的な感覚と25歳から目覚めたアートの自由的表現が松嶺の中で化学反応を起こした。4歳からスキーを履き、16歳にはスポンサードされるスキーヤーとして有望視されたが、松嶺の人生は一転、転倒事故で頚椎を骨折し手足が動かない身体となる。それでも松嶺はフリースタイルスキーと同じ感覚、熱狂的に人を魅了できるステージを探し続ける。2010年、ロサンゼルス留学で探し求めたものにようやく出会う。フリースタイルスキーで自由自在にパフォーマンスをし、人を魅了する感覚にシンクしたのがハリウッドの映画アートの世界観だった。自身の身体能力への同情を松嶺は執拗に嫌う。同じステージで戦えるものがアート、さらには世界の中でオンリーワンになれると確信したのがアートの世界だった。

2012年、松嶺のアート活動が本格的にフィーチャーされ始める。日本の著名ミュージシャンやアスリートのポートレート写真に肖像の内面と松嶺の熱狂性と爆発を吹き込んで作品を生み出してきた。2015年にはRed Bull製作のセルフドキュメンタリーが発信されるなど、TAKAYUKI MATSUMINEのポートレートアートは様々なシーンに登場、注目を集めてきた。そして2016年、ポートレートアートは序章とし、リアル・オンリーワンを目指し、油絵、アクリル、デジタルとマルチメディアの中からオンリーワンのスタイルを世界中に発信すべくアート活動を再始動させた。
オフィシャルホページ：http://takayuki-m.com/

WHILL
「すべての人の移動を楽しくスマートにする」をミッションとして、車いすの概念を変える、高い機能と美しいデザインの融合を実現したパーソナルモビリティの開発・販売を行う。2012年5月に日本で創業し、2013年4月には米国カリフォルニア州にも拠点を設立。2014年に発売した初号機WHILL Model Aは日本・北米・欧州で販売しており、2015 年度のグッドデザイン大賞など数多くのアワードを受賞した。2017年４月に発売した2号機となるWHILL Model Cは、世界的なデザイン賞であるRed Dot Design Award（ドイツ）のBest of the Best（最優秀賞）の受賞をはじめ、2017 年度のグッドデザイン賞、iF Design Award（ドイツ）など国内外のデザイン賞で入賞している。技術面も高く評価され、北米モデルであるWHILL Model CiはCES 2018でBest of Innovation Award を受賞した。
オフィシャルページ：https://whill.jp/