ドタバタ死:DARPA ロボティクス チャレンジの最終の過酷なステージでヒューマノイド ロボットは死ぬのか? ドタバタ死:DARPA ロボティクス チャレンジの最終の過酷なステージでヒューマノイド ロボットは死ぬのか?

ドタバタ死:DARPA ロボティクス チャレンジの最終の過酷なステージでヒューマノイド ロボットは死ぬのか?

ドタバタ死:DARPA ロボティクス チャレンジの最終の過酷なステージでヒューマノイド ロボットは死ぬのか?

昨日、DARPA は世界で最も野心的なロボット競技の最終段階に関して 2 つの重要なニュースを発表しました。

まず最初に、6月5日と6日に開催されるDARPAロボティクスチャレンジ(DRC)決勝に出場するチームの全ラインナップが発表されました。2日間のイベントでは、中華人民共和国出身のチームを含む計25チームが競い合います。言い換えれば、国防総省が中国のロボット工学グループに最大200万ドルの賞金を与える可能性があるということです。DRCの目標は、人間にとって危険すぎるとされる災害地域に派遣できるロボット緊急対応要員の開発を促進することであり、この結果は実際にはスキャンダルにはならないでしょう。人命を救い、大規模災害の影響を軽減することは、政治とは無関係の事業であるべきです。それでも、国防総省が資金提供するこのコンテストへの中国の参加の成否には、多くの注目が集まることは間違いないでしょう。

DARPAの発表で明らかになったもう一つの大きなニュースは、より技術的で、もしかしたら笑えるかもしれない内容だ。「コードを切断します」と、DRCプログラムマネージャーのギル・プラット氏は昨日の電話会見で述べた。「ロボットにはテザー(繋留装置)が一切ありません」。6月に競技に参加するマシンには、電源コード、通信ケーブル、そして(そしてこれが最も重要な点だが)安全テザーは付いていない。

はっきりさせておきましょう。DRC決勝ではロボットが次々と転倒するでしょう。イタリアチームのウォークマンから日本のHRP2まで、25台のロボットのほとんどは二足歩行で、人間とほぼ同じ体格です。実は、複数のチームが同じ人型ロボット、高さ6フィート(約1.8メートル)のアトラスを使用しています。このロボットはボストン・ダイナミクス社(Googleに買収される前)が開発し、ハードウェアではなくソフトウェアに重点を置いた予選通過チームに供給されたものです。

「どのロボットにもテザーがありません。」

DRCのような競技では、人間の姿を真似ることには利点がある。今度の決勝では、各ロボットに1時間与えられ、瓦礫の移動、バルブの回転、電動工具でのこぎりによる壁の切断など、一連のタスクを達成する。しかし、最初のタスクは、ロボットが多用途車両で約100メートル走行し、人間の支援なしに自力で脱出することだ。チームは与えられたタスクを省略することもできるが、その場合、対応するポイントを失うことになる。DRCでの優勝は、ほぼ完全に最終的なポイント合計で決まり、同点はコース上で過ごした合計時間に基づいて決まる。そのため、ロボットの尻、そして座席とハンドルの間に収まるもの(車両は頑丈なゴルフカートに似ている)を持っているかどうかが、勝敗を分ける可能性がある。

しかし、ヒューマノイドロボットはほぼ常に自滅の危機に瀕しています。二足歩行は常にバランスを取りながら行う動作であり、少しでも踏み外したり、一瞬の油断で転倒に至りかねません。人間は転倒に対して健全な恐怖感を抱いていますが、幸いにも脆い部分を様々な柔軟でしなやかな部品で覆うことができています。しかし、現代のロボットはそのような幸運に恵まれていません。典型的なヒューマノイドロボットは、その骨格を隠そうとしません。この粉砕しやすい性質と、生物学的本能(衝撃に備えたり、最悪の怪我から身を守ったりする)の完全な欠如が組み合わさることで、転倒はヒューマノイドロボットにとって最悪かつ常に存在する敵となります。

2013年のDRC予選では、ロボットたちが次々と転倒しました。安全テザーが競技がドタバタ劇に陥るのを防いでいましたが、今ではその安全策はなくなりました。さらに追い打ちをかけるように、プラット氏は、ロボットが転倒した場合、人間のチームメンバーがコースに飛び込んで立て直すことはできないと説明しました。ロボットは自力で立ち上がるか、そうでなければ失格となります。実際、2013年の実技試験を通過せずに決勝に進出したチームは、うつ伏せの姿勢から立ち上がる能力を証明しなければなりませんでした。DARPAは、転倒が決勝で大きな要素となる可能性が高いことを認識しています。

転倒が恥ずかしいほど頻発した場合、プラットには代替案がある。チームはロボットをコースから引き離し、スタート地点に戻すことができるのだ。これは、最初のロボットが故障した後に、2台目のロボットを災害地帯に送り込むのとほぼ同じ状況になる。ただし、このプロセス中は時計は止まらず、ロボットを救出するまでの作業に対しては新たなポイントは付与されない。身体的な動作不能、即時失格、あるいは時間の無駄なスタートラインへの復帰など、DRCでは転倒が全てを意味する可能性がある。ロボットがコース上で動かずに横たわっていれば、どれほど強く、知覚力があり、器用であっても意味がない。

脚は理論的には素晴らしいです。

競争は一旦脇に置いておくとして、DARPAがロボットの転倒問題に焦点を当てるのは正しい。人間と共存し、場合によっては命を救うことさえも可能に設計されたロボットは、これまで作られたロボットの中でも最も安全なものの一つであるはずだ。不安定なヒューマノイドが瓦礫の散乱する被災地の混沌の中で良い一日を過ごせることをただ祈るだけではいけない。ロボット工学者は、自分たちの作品がまさに救助しようとしている人々に倒れて落ちてこないことを、最大限の確信を持って理解しているべきだ。

これは、家事代行を任された家政婦のような、それほど英雄的な任務を負っていないロボットにも当てはまります。ロージー・ザ・ロボットのようなロボットが足を滑らせて、ハイハイしている新生児の上に落ちてしまう可能性があるのに、効率性と親しみやすさを理由に人間の体を模倣することに意味はあるのでしょうか?

DRCがヒューマノイドロボットの試練の場となることは当初から明らかでした。DARPAはこの点において見事で、人間型ロボットが当然の選択であるというシナリオを選定しました。脚は、福島原発事故の際にiRobotの追跡ロボットが行けなかった場所に行くのに理論的には最適です。腕と手があれば、ロボットは単なる偵察や目撃者から、積極的な参加者へと変貌を遂げる可能性があります。そして今、DARPAはヒューマノイドロボットを厳しく追及し、開発チームにこのクラスのロボットの最大の弱点を克服するよう迫ることで、再びその才覚を発揮しています。

CMU の CHIMP が直立している
画像提供:The Tartan

というわけで、意図的に非人間的な形状をしているため、突如としてこれまで以上に有望視されている4体のロボットを紹介しよう。ロボットの落下問題について尋ねられると、プラット氏は全ての応募作品がそれほど危険なわけではないと指摘し、カーネギーメロン大学の霊長類に着想を得たロボットを例に挙げた。「応募作品の中には、カーネギーメロン大学のCHIMPを例に挙げると、実際にはほとんど倒れないように設計されているものもあります。当ウェブサイトに掲載されているカーネギーメロン大学のマシンを見ればわかるように、静的に安定していると言えるでしょう。つまり、ひっくり返ることは非常に難しいということです。」

CHIMPは二本足で比較的直立することができますが、その名の通り、その移動の大部分は4本の付属肢で行われ、瓦礫の上を歩くのではなく、這って移動します。生物学的な霊長類とは異なり、このロボットは足と前腕のキャタピラを使って滑らかな地形を転がりながら進むこともできます。このロボットを真剣に検討すべきもう一つの理由は、その系譜です。CMUは2007年にDARPAの最後のロボット工学コンテストであるアーバンチャレンジで優勝しました。そのチームメンバーの大半はその後他大学に移りましたが(現在Googleの自動運転車を率いるクリス・アームソンを含む)、同大学は依然としてロボット工学の強豪校です。

NASA JPLのRoboSimianのポーズ
JPL-Caltech

注目すべきもうひとつの非ヒューマノイドは、NASAの四足歩行ロボット、ロボシミアンだ。ジェット推進研究所(JPL、かの有名な火星探査車スピリットとオポチュニティの生誕地)の研究者によって作られたこのロボットには、実質的な前面も背面もなく、方向転換にかかる時間とエネルギーを最小限に抑えて、基本的にどの方向にもよじ登ることができる。そのうえ、本質的に足取りがしっかりしている。「転倒の問題はロボシミアンの設計上の重要な側面ですが、もっとも明白な方法だけではないかもしれません」とJPLのロボットの主任研究者、ブレット・ケネディは言う。このロボットは静的に安定しているため、人間の監督者が戦略を練っている長い時間、このロボットは電池の電力を節約できる。ヒューマノイドのロボットなら、同じ待機期間中、バランスを保つために電力を消費しながら過ごさなければならないだろう。「ロボシミアンは非常に力強く、忍耐強いロボットです」とケネディは言う。 DRCにおいて省エネが果たす役割は果たすかどうかに関わらず(ロボットは走行中に充電できず、走行時間は最大1時間にも及ぶ)、電力の貯蔵と管理は今後何年もロボットにとって課題であり続けるだろう。RoboSimianのような機械は、何時間もしゃがんで待機できるかもしれないが、ヒューマノイドは疲労したアクチュエータを休ませるために、補強された椅子を常に探さなければならないかもしれない。

チーム・ニンブロ

コンゴ民主共和国(DRC)の分野に後発で参入したロボットの一つがMomaroです。Momaroのヒューマノイド型の上半身は、ケンタウロスのように車輪と四脚のプラットフォームから立ち上がります。ドイツのボン大学の研究者によって開発されたMomaroの脚は、高度な関節構造を備え、必要に応じて効果的に折り畳んだり伸ばしたりすることができ、比較的高い障害物を乗り越える際にも役立ちます。

カール・キャッスルトン

最後に、インヒューマンズの中で最も目立たない存在は、おそらくチーム・グリット・ロボティクスでしょう。コロラド・メサ大学やAmazonなど、様々な学術機関や民間企業からメンバーが集まっています。彼らの四足ロボット「コグバーン」は比較的軽量で、重さはわずか37ポンド(約17kg)で、一部は3Dプリントされた部品で作られています。競合するロボットの中には100万ドル以上するものもありますが、チーム・グリット・ロボティクスは約2万ドルをつぎ込んでコグバーンを開発しました(モマロも自己資金で運営しています)。

これらのチームを取り上げているのは、彼らがDRCで優勝したり上位に入賞したりすることが確実だからではない。決勝戦について確かなことは、予測不可能な展開になるということだけだ。2013年の大会で最高得点を獲得したチームが大会から撤退した今(Googleは予選直前にそのチームを支援していた日本企業を買収し、予選後にひっそりと撤退させた)、倒すべき確固たるチャンピオンはいない。そして、前回の物理予選と同じ8つの指定課題に加え、DARPAは決勝戦中に発表されるサプライズ課題を1つ追加する。しかし、賭けられる賞金は数百万ドルに満たない。ヒューマノイドはロボットとして役に立たない設計であることで有名で、ホンダのASIMOのようなロボットは、我々を楽しませるためにダンスとお辞儀をする程度しか得意ではない。DRCは、ヒューマノイドがついに実力を証明するか、退場するかが決まる場なのだ。 CHIMP、Cog-Burn、Momaro、RoboSimian などのロボットは、二足歩行ロボットの開発に深刻な打撃を与える可能性があります。

繰り返しになりますが、コンゴ民主共和国ではロボットが転倒し、粉々に砕け散ることになります。それは全人類にとって、清廉潔白な楽しみです。