2013年にGoogleに買収されたボストン・ダイナミクスは、ロボットを研究開発する企業。米陸軍が出資した軍用荷役バージョン「LS3」や超高速走行の「Cheetah」、蹴られても倒れない「Spot」、二足歩行のヒューマノイド型「Atlas」など、最近は新型を公開するたびに、そのキモ可愛いロボットの実力が凄い！と話題を集めてきました。

そんなボストン・ダイナミクスから新しいロボット「Handle」が発表され、youtubeなどの動画サイトでは45kgの荷物を運んだり階段を下りたり雪道を走ったりするムービーが公開されています。脚を屈伸させながら身体を巧みに左右に倒し、華麗なターンを決める姿はアイススケート選手のよう。雪道でもスリップしないし、段差のある場所でも左右の足の長さを器用に調整して難なくクリアします。

同社が従来から追求してきた生物模倣の自律歩行に、足先の車輪による高速走行を組合せたロボット。平らな地面では車輪を使ってスピード重視、不整地では歩きに切り替えてバランス重視と、車輪と脚のいいとこ取りした凄いロボットなのです。立ち上がると身長が約2m、走行速度約15km、垂直ジャンプは約1.2m。バッテリー動力のモーターと油圧アクチュエータ駆動。一回の充電での走行距離は約24kmと燃費もまずまずです。

向こうから荷物を運んで走ってくる人間が来る〜と思っていたらロボットだった！という時代が、近々来るかもしれませんね。

“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。