“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。

特別なトレーニングしなくても、装着するだけで時速40キロで走れるブーツがあるとしたら、誰もが手に入れたくなるだろう。アメリカ・サンフランシスコの研究者Keahi Seymourが開発した走行補助デバイス“Bionic Boots”があれば、人類最速の夢が実現できそうだ。

幼いころに2足歩行最速のダチョウに魅せられた研究者は、より速く走ることを夢見て、ダチョウのアキレス腱にインスパイアされた器具を開発しました。ぱっと見は一般的なジャンピング・スティルト（跳び竹馬）によく似ている。しかし、ジャンピング・スティルトが上方向に跳び上がるために作られているのに対して、バイオニック・ブーツは、後部に設置したバネが前に早く走ることを可能にしている。しかも、時速40キロで40Kmの長距離を走り続けることが出来るというから立派な移動手段になりうる。

このブーツには7つのバネが使われていて、足が地面に着くとバネは伸び、足が地面から離れるとバネは反対に縮む。このバネの戻る力を利用し、速く走ることができます。しかも、歩行面がアスファルトでもでこぼこ道でも砂浜でも走行可能とはすごい。

現在は開発段階のブーツ、速度と精度を上げるべく目下開発中だが、ゆくゆくは障害のある人が自分の足で歩いたり走ったり出来るようにすることが最終ゴールだという。

赤と黒のシャープなデザインがカッコいい！これを履けば超人になれる魔法のブーツ、早く発売されてほしい。

［引用元］http://www.bionicboot.com/