Kawasakiは最近、「ロボット馬」であるCorleoのコンピューターで生成されたコンセプトを公開した。動画では、この自動化された馬が谷を疾走し、川を渡り、山を登り、亀裂を飛び越える様子が示されている。
Corleoは革新的なモビリティ体験を提供するハイエンドなロボットソリューションを約束している。Kawasakiの現在のオートバイは道路や小道、トレイルに制限されているが、脚を持つ機械に境界はない – 他の乗り物が到達できない場所に到達できる。
しかし、Corleoの場合、自然環境の中で人間を安全に運びながら、そのような敏捷性とバランスを達成することはどの程度実現可能だろうか。これを達成するために必要なものについて考察しよう。
ロボットは、本体と情報処理ユニットという2つの主要なコンポーネントを持つ複雑な機械である。本体は、ロボットの機能を決定する特定の形態を持ち、アクチュエーター(エネルギーを物理的な動きに変換する装置)とセンサーを搭載して、世界で行動し理解する。
情報処理ユニットは通常、コンピュータであり、センサーからのデータを処理し、世界の表現を構築し、特定の関心のあるタスクに応じて実行されるアクションを決定するアルゴリズムを実装する。
ロボット掃除機のような単純なロボットはこれらの要件を満たしている。家具の下に入り込んで詰まらないようにするのに適した本体を持っている(その平らな上部は猫に乗り場を提供するのにも役立つ)。アクチュエーターは車輪を回転させるモーターと吸引システムである。衝突を検知するための衝撃センサーを持ち、一部はさらに環境を理解するためのカメラも持っている。
Corleoは、最も安定した脚付きロボット構成の一つである四脚ロボットである。4本の脚は強力で、走ったり跳んだりするために前後に曲げることができるように見える。
しかし、外転と内転として知られる動きには制限があるようだ。例えば、右側から押されたときに左脚を開くのが外転運動であり、バランスを保つのに役立つ。内転はその逆で、体の中心線に向かって動かす運動である。これはコンセプトデザインの限界かもしれないが、いずれにせよCorleoには安全でスムーズな乗り心地を確保するためにこの関節運動が必要である。
次にアクチュエーターについて考えよう。脚付きロボットは車輪付き車両と比べて、常に自重を支えバランスを取り続ける必要がある。また、ライダーに対するサスペンション(クッション性)も提供する。ロボット本体を前進させるのに十分な強さが求められる。さらにCorleoは人を乗せて運ぶ。この点は、BarryロボットやUnitreeの車輪付きロボットなど、既存の例でも実現されているが、Corleoはさらにギャロップ(駆け足)したり、裂け目を飛び越えたりすることも目指している。これには従来よりもさらにダイナミックで強力なアクチュエーターが必要となる。
手動運転の車やバイクは、運転者が目で見て操縦するため、センサーや情報処理ユニットは不要である。しかしロボット馬は、脚の動きを決定するためにより高度な制御システムが必要であり、そうでなければ両手や足を使って操作しなければならなくなる。
歩行制御は1940年代から脚付きロボット研究の活発な分野である。研究者たちは、モーターやセンサーなしで坂道を歩ける「受動的」歩行が可能であることを示してきた。「自己受容性」センサー、つまりスマートフォンが画面の向きを検知するようなセンサーだけでバランスを取る場合は、「ブラインド(盲目)ロコモーション」と呼ばれる。ロボットが環境情報を取得する「外受容性」センサーも使って歩行を制御する場合は、「パーセプティブ(知覚的)ロコモーション」と呼ばれる。Corleoが示しているのはこの方式である。

公開された画像からは、カメラやLidar(レーザー距離計)は見当たらなかった。隠されている可能性もあるが、Corleoが歩行中に前方を「見る」手段を持っていることが確認できれば安心できる。
手動操縦される予定なので自律的なナビゲーションは不要だが、歩行システムは岩の上をどう踏むかや地面が滑りやすいかどうかを判断するためにセンサーデータが必要である。センサーはさまざまな環境条件下でも信頼性が求められる。これは自動運転車でもすでに大きな課題である。
今後の課題
Corleoはあくまでコンセプトであり、現時点では存在しない。製品化されれば、四輪バイクよりも高機能な乗り物となることが期待される。これにより、遠隔地での移動や観光業、新しい趣味(購入できる人にとって)、さらにはスポーツの新たな可能性が開かれるだろう。
しかし私がより期待しているのは、このようなプラットフォームの実現が意味する技術的進歩である。脚付きロボットは必ずしも四足動物やヒューマノイドの形である必要はない。
WandercraftのPersonal exoskeletonやHuman in Motion RoboticsのXoMotionのような自己バランス型外骨格は、脚付きロボットとして、移動に障害のある人々の生活を革新している。Corleoがもたらす技術的進歩は、障害者向けの支援機器の開発に大きな恩恵をもたらし、彼らの自立を可能にするだろう。
脚付きロボットの現在の進歩を見ると、カワサキが提案している多くの機能は実現可能であるように思える。しかし、Corleoが野外で長時間歩き続ける持久力や、効果的な歩行アルゴリズム、安全基準の実装など、他にも課題は多い。
これらは、現実的なサイズのロボットにとっては大きなハードルである。もし今私に聞かれたら、これらすべてを実現できるかどうかはわからないと答えるだろう。しかし、私は彼らが私の予想を覆してくれることを願っている。