ボストン・ダイナミクスの敏腕マーケティング担当者たちは、先週、ロボット工学に関する2つの大きなニュースサイクルを生み出しました。そのうちの大きなニュースは、当然ながら電動アトラスの発表でした。この記事を書いている時点で、40秒未満のこの動画の再生回数は着実に500万回に迫っています。その前日、同社は初代油圧式アトラスを発売から10年を経て廃止すると発表したことで、ロボットコミュニティの心を揺さぶりました。
付属のビデオは、旧型アトラスがDARPAの研究プロジェクトから驚くほど機敏な二足歩行ロボットへと進化を遂げた道のりを称える内容だった。しかし、1分も経たないうちに雰囲気は一変する。「アトラスよさらば」は、NG集であると同時に、祝福の要素も含んでいる。ビデオの中でロボットが着地を成功させるたびに、滑ったり、転倒したり、ガタガタと音を立てたりする場面が何度もあったことを、改めて思い起こさせてくれる。
私は長年、こうした透明性を支持してきました。ロボット工学の世界にも、もっとこのような透明性が求められています。単にハイライトシーンを見せるだけでは、それらの撮影に費やされた努力を軽視してしまいます。多くの場合、ロボットをカメラ映り良く見せるために何年も試行錯誤を重ねてきたのです。良い結果だけを共有すれば、非現実的な期待を抱かせてしまうことになります。二足歩行ロボットは転びます。少なくともその点では、人間と同じです。Agilityが最近述べたように、「誰でも転ぶことはあります。そこからどう立ち上がるかが、私たちを定義づけるのです。」私はこの言葉をさらに一歩進め、上手に転ぶ方法を学ぶことも同様に重要だと付け加えたいと思います。
同社の新任CTO、プラス・ベラガプディ氏は先日、現段階でロボットが仕事中に転倒するのを見るのは、むしろ良いことだと語った。「ロボットが実際に世の中に出て、現実の仕事をこなすようになると、予期せぬことが起こるものです」と彼は指摘する。「転倒する場面も見られるでしょうが、それは現実の環境で長時間動作することを学ぶ過程の一部です。これは想定内のことであり、演出されていないことの証なのです。」
ハーバード大学の怪我をしない転倒のルールをざっと見てみると、人間が転倒について直感的に理解していることが反映されています。
- 頭を守る
- 体重を利用して落下方向を決める
- 膝を曲げてください
- 他の人を連れて行かないようにしてください
ロボットに関しては、昨年の IEEE Spectrum の記事が出発点として最適です。
「私たちは転倒を恐れていません。ロボットが常に壊れるものとして扱っているわけではありません」と、ボストン・ダイナミクスのCTO、アーロン・サンダース氏は昨年、同誌に語った。「私たちのロボットはよく転倒しますが、ずっと以前から決めていたことの一つは、転倒しても壊れないロボットを作る必要があるということです。ロボットを故障させるまで追い込み、故障箇所を研究し、修正するというサイクルを繰り返すことができれば、転倒しないロボットへと進化することができます。しかし、転倒しないことを前提に機械や制御システム、あるいは文化を構築してしまうと、ロボットが転倒しないために必要なことを学ぶことは決してできません。私たちは転倒を称賛します。たとえロボットを壊してしまうような転倒であってもです。」
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電動アトラスの発売に先立ち、ボストン・ダイナミクスのCEO、ロバート・プレイター氏と話した際にも、落下の問題が話題になった。特筆すべきは、この短い動画がロボットのうつ伏せの姿勢から始まることだ。脚が弧を描く動きは非常に斬新で、完全に平らな状態から立ち上がることができる。一見すると、この派手な動きは、同社が誇示しようとしているようにも思える。この派手な動きは、非常に堅牢な特注アクチュエータを誇示するための手段に過ぎないのだ。
「これは非常に実用的な用途があるでしょう」とプレイター氏は語った。「ロボットは必ず倒れます。うつ伏せ状態から起き上がれるようにしておいた方が良いでしょう」。さらに彼は、うつ伏せ状態から起き上がれる能力は突撃にも役立つかもしれないと付け加えた。
ボストン・ダイナミクスの落下に関する知見の多くはSpotから得たものです。四足歩行ロボットは一般的に安定性が高いですが（何十年にもわたって動画でロボットを蹴り倒そうと試みて失敗してきたことからもそれが明らかです）、Spotロボットが実世界の環境で稼働している時間は、Spotロボットの方がはるかに長いのです。
「スポットは工場の床を年間約7万キロ歩き、月に約10万件の検査を行っています」とプレイター氏は付け加える。「いずれは転倒します。起き上がれるようにしなければなりません。できれば転倒率を下げたいと思っています。私たちはすでに下げています。100～200キロごとに1回は転倒していると思います。転倒率は本当に小さくなりましたが、それでも転倒は避けられません。」
プレイター氏は、同社がロボットに対して長年「乱暴に」扱ってきた歴史があると付け加えた。「ロボットは落ちても生き残れるようにしなければなりません。指が落ちたりしてはいけませんからね。」
上のアトラスのアウトテイクを見ると、このロボットに少しばかりの人間的な共感を抱かずにはいられない。まるで人間のように倒れるかのように、手足をできるだけ体に引き寄せ、それ以上の怪我を防ごうとしている。
— Agility Robotics (@agilityrobotics) 2023年4月6日約 20 時間のライブ デモで 99% の成功率を達成した Digit ですが、ProMat では失敗も 2 回ありました。
証拠はありませんが、Digitsのクイックチェンジリムと耐久性について語れるように、営業チームが仕組んだのではないかと考えています。#陰謀論 pic.twitter.com/aqC5rhvBTj
2019年にAgilityがDigitにアームを追加した際、アームが転倒時に果たす役割について議論しました。「私たちにとって、アームは世界を移動するためのツールであると同時に、物を操作したり運んだりするのにも役立ちます。転倒後に起き上がったり、バランスを取るために腕を振ったり、ドアを押したりといった動作を想像してみてください」と、共同創業者のジョナサン・ハースト氏は当時述べていました。
今年初めのModexで、Agility社とこの件について少し話をしました。1年前、Digitロボットがコンベンション会場で転倒する動画がソーシャルメディアで拡散していました。Agility社は当時、「約20時間のライブデモで99%の成功率を達成したにもかかわらず、ProMatではDigitが数度転倒しました」と述べています。「証拠はありませんが、営業チームがDigitのクイックチェンジアームと耐久性について説明できるように仕組んだのではないかと考えています。」
アトラスのビデオと同様に、ロボットの脚と腕を保護するには、胎児の姿勢に似た姿勢が役立つと同社は語った。
同社は強化学習を用いて、転倒したロボットが自力で起き上がるのを支援しています。上の動画では、AgilityがDigitの障害物回避機能を停止させ、ロボットを強制的に転倒させています。動画では、ロボットは腕を使って転倒を可能な限り軽減しています。その後、強化学習を活用して慣れた姿勢に戻り、ロボット腕立て伏せで再び立ち上がることができます。
ヒューマノイドロボットの最大のセールスポイントの一つは、既存のワークフローに組み込めることです。こうした工場や倉庫は「ブラウンフィールド」と呼ばれ、自動化のために特別に構築されたものではありません。既存の工場自動化の多くの事例では、エラーが発生すると、人間が介入するまでシステムが事実上停止してしまいます。
「ヒューマノイドロボットの救出は容易ではありません」とプレイター氏は述べ、こうしたシステムは重量があり、手動で立て直すのが難しい場合があると指摘する。「自力で地面から離陸できないのに、どうやって救出するのでしょうか？」
これらのシステムが本当に中断のない自動化を保証するのであれば、うまく立ち直ってすぐに回復する必要がある。
「Digitが落ちるたびに、私たちは何か新しいことを学びます」とベラガプディは付け加える。「二足歩行ロボットにとって、落下は素晴らしい教師なのです。」
