人间と础滨とロボットが协力し、苦役のない世界をつくる?ロボット工学研究者が考えるフィジカル础滨のリアル?
- 株式会社人机一体
- 代表取缔役社长
- 金岡 博士
フィジカルAIへの期待が高まる一方で、現実の物理作業を担うロボットには、いまだ多くの課題が残されている。現状、フィジカルAIについてはAIの視点で語られることが多いが、ロボット制御の視点で見ればフィジカルAIの社会実装にはどのような課題があるのか。ロボット工学研究者出身で、「汎用人型重機」という新たなロボット産業の概念を切り拓いてきた、株式会社人机一体の代表取缔役社长の金岡博士（かなおか はかせ）に、フィジカルAIの可能性と展望について伺った。
株式会社人机一体 代表取缔役社长 金岡 博士
人机一体が目指す、汎用ロボットによる苦役の代替
──人机一体が开発している、ロボットの概要について教えてください。
金冈：人机一体は、私がもともとロボットの研究をしていた立命馆大学からスピンアウトした、大学発スタートアップです。本社は立命馆大学のびわこ?くさつキャンパスの近く、滋贺県草津市にあり、我々は「秘密基地人机一体」と呼んでいます。福岛県南相马市にも「人机一体福岛基地」という拠点があり、近くにある福岛ロボットテストフィールドも活用しながら开発を行っています。
福岛に拠点を置くきっかけとなったのは、东日本大震灾でした。福岛第一原発の事故対応では、被曝すると分かっていながら人が行かざるを得なかった。本来ならロボットが行けたはずなのに、初期対応时点では现场に投入できるロボットはありませんでした。あれから15年以上経って、今はもう大丈夫かというと、これだけフィジカル础滨だと言われていても、同じようなことが起こったときにロボットだけで対応できる状况にはなっていません。
だからこそ、ロボットを研究开発段阶のものにとどめるのではなく、製品として世の中に実装していく必要があります。すでに、社会には建设重机が製品として数多く存在し、运用体制も整っています。その同じ建设重机が、有事には灾害対応?灾害復兴にも活用できる。ロボットも同じように、有事で使いたいなら平时からインフラとして当たり前に使われる状况を作らなければならない。そのために、民间公司としてスタートアップを立ち上げました。
我々が目指しているのは、人间のフィジカルな「苦役」を汎用的に代替するロボットです。そもそも、有事の灾害対応だけでは市场が狭く、製品として维持することも难しい。だからこそ、平时から広い用途で使われる汎用ロボットが必要です。人间の创意工夫でいろいろな用途に使えるものこそ、本来のロボットだと思っています。
（図1）JR西日本と日本信号、人機一体が共同開発した、鉄道設備メンテナンスロボットPoC試作機「零式人機 ver.2.0」
ロボット制御における础滨の可能性
──ロボットと础滨の融合について、金冈さんは、どのように捉えていますか。
金冈：もちろん、础滨技术をロボット制御に利用しない手はありません。ただ、それだけあれば全部できるかというと、决してそんなことはない。我々の目的は、あくまで汎用物理作业プラットフォームをきちんと构筑し、効率よくすべての苦役をなくすことです。础滨が発达すれば、このプラットフォームを构成する重要な一要素になると考えています。
ロボットを制御するうえで键となる考え方は、物理世界と抽象世界をどうつなぐかです。现実の物理世界には物理的実体があり、力学に支配されています。一方で、人间は数学を使って抽象世界を扱えます。これまで、抽象世界の成果を现実世界に反映させるには、肉体を使うか、あるいは机械を使った间接的な方法しかありませんでしたが、ロボット制御工学技术によって、我々は抽象世界と现実世界を直接つなぐ手段を获得できます。すなわち、抽象世界と现実世界の境界にセンサとアクチュエータを置き、抽象世界の中でロボット制御技术でセンサとアクチュエータを适切に繋ぐことで、我々は、抽象世界の成果を使って现実世界に干渉できるようになります。これが、ロボット制御の本质です。
我々の観点からすると、ロボット制御工学技术は、抽象世界と现実世界の境界に立って、间を翻訳する「準物理层」のような位置付けになるのではないかと思っています。直接つなぐと扱いが难しいものを、準物理层が入ることで扱いやすくする。準物理层とは、実际には抽象世界のソフトウェアですが、上位から见るとまるで现実世界のハードウェアの一部のように见える层です。この準物理层をどううまく扱うかが、今后は重要になると考えます。そして、この抽象世界の「上位」に存在するのが、人间の意思と础滨という位置付けです。
（図2）物理世界と抽象世界をつなぐ「準物理层」
──人机一体の技术は、その中でどのような役割を果たすのでしょうか。
金冈：我々のコア技术は、「力制御?トルク制御」と「パワー増幅バイラテラル制御」です。力制御?トルク制御技术は、力を操る技术です。これまでの产业用ロボットは、位置や速度をコントロールすることで正确に动いてきました。しかしそこには、対象物との相互作用が入っていません。何かに当たる、衝突する、物を持つといった动作は、既存の产业用ロボットが苦手としてきたところです。
人间が何かを操るときには、必ず力情报をセンシングして理解しているはずです。もし力情报がなくなれば、作业は非常に难しくなります。础滨を使って一见うまくできているように见えても、力情报がなければ作业は极端に难しくなるし、力を操れないロボットでは器用な作业はできません。その力を操る技术を、我々は持っています。
もう一つのパワー増幅バイラテラル制御技术は、人间がロボットを思いどおりに操る技术です。人间が加えた力がロボットを动かす力になり、ロボットが感じた力も人间に返ってくる。电気的にしかつながっていないのに、まるで机械的につながっているような感覚で作业できます。大きな力を出すロボットを、人间が自分の体の延长のように直感的に操るための技术です。
ここで重要なのは、人间がリアルタイムのループの中に入っているということです。言叶では表现しきれない非言语的な指示を、物理のままロボットに伝える。何かにぶつかったとき、それを押し返すのか、止めるのか、引くのかは、その瞬间の感覚に応じて判断されます。これは事前にすべてプログラムしておくものではなく、人间が状况を感じながら逐次指示するものです。础滨が入ってきても、この构造の重要性は変わらないと思っています。
フィジカル础滨が拓く、人间と础滨とロボットの协働
──フィジカル础滨の展望については、どのように考えているのでしょうか。
金冈：现状、フィジカル础滨によるロボット制御を考えるにあたっては、础滨の部分に注目する人は多くても、フィジカルのところに目を向ける人はあまりいません。すなわち、「础滨に适したフィジカルを作りましょう」と言っている人が少ないのです。人机一体がやっているのは、まさにそこです。
（図3）フィジカル础滨におけるフィジカルの重要性
我々は、単なるAIの付属品としてのロボットではなく、人間が操作してもAIが操作しても、あらゆる物理作業をきちんとこなせる頑健な物理システムとしてのロボットを作りたいと思っています。そのためには、ロボットという物理層と、力学ベースのロボット制御則によって構築され、AIも加わり得る準物理層を組み合わせたシステムが必要です。我々はこれを「Augmented Physicality（拡張身体）：AP」と呼んでいます。
人间にとって操作しやすいシステムであれば、础滨にとっても操作しやすいシステムになっているはずです。人间が操作するからよい、础滨が操作するからよい、という话ではありません。人间が操作しようが础滨が操作しようが、ロボット制御工学を駆使してうまく準物理层をデザインし、人间の意図を反映しやすいシステムを作ることが重要です。その拡张身体が、汎用物理作业プラットフォームになり得ると考えています。
（図4）物理層と準物理層を組み合わせた「Augmented Physicality（拡張身体）：AP」
──人间がロボットを操作し、そのデータを础滨に学ばせていくということでしょうか。
金冈：それも正しいと思いますが、我々が重视しているのは、単纯に一方通行で础滨に教えることではありません。人间がやったことが満点だとも思っていないし、それを単にコピーすればいいとも思っていません。大事なのはインタラクションです。ロボットがあり、それを人间が操り、そこに础滨が何らかのサポートをしてくれることで、人间とロボットと础滨とが组み合わさって初めてできるスキルがあると思っています。
人间が作业する中に、シームレスに础滨が入ってきて、少しずつサポートしてくれる。そのサポートによって、人间は别のところにスキルを使えるようになるし、人间のスキル自体も変わっていくはずです。それも含めて础滨が学习し、人间も学习し、ロボットも更新していく。人间と础滨とロボットがそれぞれを更新し合いながら、システムとしてよりよいものになっていく场を作ることが、我々にとってのプラットフォームです。
──础滨が进化すると人间がいなくなる、という见方もあります。
金冈：础滨に饮まれてしまう人も出てくるでしょうが、それは技术の発展の中で歴史的に繰り返されてきたことだと思います。我々からすると、础滨は人间にとって道具であることは変わりません。重要なのは、その道具をいかにうまく使いこなすかであって、これまでと同じことだと思っています。
自动车にしてもコンピュータにしても、インターネットにしても、それを活用することで、それ以前にはできなかったことができるようになりました。将来を见据えると、础滨以前と础滨以后でも违うでしょうし、人型ロボット以前と以后もまた违うはずです。その中で、人间がこの道具をうまく使いこなす可能性を、私はとてもポジティブに捉えています。
準物理层が入ることで、ロボットは人间にとって、もっと分かりやすいものになり、头脳ではなく身体の一部として使えるようになります。物理的な身体の延长として使えるようになるので、人间が身体スキルを生かしてさまざまな作业をしていくのは自然なことですし、フィジカル础滨が人间の代わりに、あるいは人间と协力しながらこれを操るのも自然なことです。人间と础滨がバディになり、それぞれ得意なところで役割分担をしながら拡张身体を操る。それが、我々が目指す汎用物理作业プラットフォームの姿なのです。
（図5）人机一体が目指す「汎用物理作业プラットフォーム」
（金冈博士の要望で、敬称を省略しています。）
あわせて読みたい记事
関连するソリューション
萝莉社のソリューションに関するご质问、ご相谈など
ございましたらお気軽にください。
最新の特集
ドローン特集
