「柔らかいロボット」は新しい骨格を得て、強大なパワーを手に入れた──その折り紙のような構造の秘密

「ロボットが世界に終焉をもたらすことはない」「機械が生みの親たちに対して反乱を起こす恐れはない」と約束することはできない。約束できることといえば、すべてのロボットが人を殴ることができるわけではない、ということだ。なぜなら、ロボットが「柔らかく」なってきているからである。

文字通り“ソフト”になっているロボットは、従来のようなモーターではなく液体や空気で動く。ソフトロボティクスと呼ばれており、いま注目を集めている分野だ。

問題は、ソフトロボットは従来のロボットのような硬さとパワフルなモーターをもたないことである。つまり、力が弱いのだ。

折り紙構造が骨格の代わりに

それも過去の話である。マサチューセッツ工科大学（MIT）コンピューター科学・人工知能研究所とハーヴァード大学ワイス研究所の研究者たちは、折り紙に着想を得た新しいタイプのソフトロボットを開発した。

このロボットは、本質的には空気の入った袋であり、その内部は骨格として機能する折り紙構造になっている。空気の出し入れで伸縮することにより、自重の1000倍の重量を持ち上げることができるのだ。

比較のために従来のロボットアームを考えてみよう。例えば、重量約30kgのロボット「UR10」が持ち上げられる重さは、自重の3分の1だ。

「自分の体重の1000倍の重さを持ち上げることを想像してみてください。驚くべきことです」と、MITのロボット工学者、ダニエラ・ルスは言う。「製造現場や家庭、日常生活でのソフトロボットの使われ方に大転換をもたらすと考えています」

このロボットの秘密は骨格にある。もし骨格がなければ、ソフトロボットは筋肉を収縮させることができる。体をしぼませて窓を通り抜けられるベイマックスを思い出してほしい。ただ現実では、そういう類のソフトロボットはさほど強くない。

MITらが開発した骨格はソフトロボットに、筋肉を多様に動かす能力と強度を与える。例えば、垂直に物を持ち上げるのであれば、アコーディオンのような骨格が最適だ。しかし、異なるさまざまな動作を実現するために、ほかの折り紙のような形状を3Dプリントすることもできる。「こういったさまざまなパターンを使うことによって、わたしたちはロボットに回転やねじりの動作を行わせることができるのです」と、ルスはいう。

異なるタイプの筋肉をモジュールとして組み合わせ、記事冒頭の画像にあるような複雑なロボットをつくることも可能だ。冒頭のロボットは、指がタイヤをつかむために内側に曲がり、軸はタイヤを持ち上げるために上方向にむかって収縮するようになっている。

“柔軟性”の高さも強みになる

このシステムの美しさは、文字通りの意味での“柔軟さ”と、比喩的な意味での“フレキシビリティ”にある。異なる筋肉を組み合わせられるのと同じように、このシステムでは皮膚の部分にもさまざまな材料を使うことができるのだ。例えば、耐熱のためにシリコーンを使ってもいいし、使い捨ての水中用ロボットをつくるために水溶性素材を使ってもいい。

確かにソフトロボットは、かなり強くなる。しかし、同時に極めて繊細にもなるのだ。「UR10」のようなロボットは人と接触すれば動作を止めるが、ソフトロボットもそれは同じである。

近い将来、ソフトロボットはたくましさと柔らかさを併せもつようになり、“ハードな”デヴァイスよりも安全なものになるだろう。もみあげの少ないアンドレ・ザ・ジャイアントのように。

次のステップ？ ソフトロボティクスで象をつくることだ。もちろんスケールは小さくしてだが。「象の鼻は好きです。とても洗練された操作メカニズムですから」とルスは言う。

ついでに、アンドレ・ザ・ジャイアントのロボットアバターもつくっておこう。もしくは、象にのったアンドレ・ザ・ジャイアント。ほら、いい感じだ。

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TEXT BY MATT SIMON

TRANSLATION BY ASUKA KAWANABE