イタリアの研究者、ジェットエンジン搭載のヒューマノイドロボットを発表
ロボットが管理された研究室の環境を離れ、現実の建築インフラの混沌へと活動範囲を広げるにつれ、A地点からB地点へ移動することが深刻な課題となっています。例えば階段を上ることです。
これに対して、ロボティクスの研究者たちはいくつかの解決策を開発しました。ロボットが障害物を越えられるようヘリコプターのように飛ぶためのローターを取り付けたり、Boston Dynamicsの場合は、最高の체操選手もうらやむようなバック宙を行わせたりしています。
さらに、イタリア工科大学で人工知能・機械知能研究所を率いるダニエレ・プッチは大胆な試みに挑みました。リチャード・ブラウニングが開発したものと同様の、完全な機能を備えたジェット推進バックパックを、合成ヒューマノイドiRonCubの背中に取り付け、いつか空へ飛び立つことを期待しています。
iRonCubは、空を飛べるアイアンマンのように四基のジェットエンジンを備えた、ロボットの学生のように見えます。トニー・スタークは楽々と飛んでいるので、少なくとも実現を期待することはできますが、実際には複雑で、時に炎を上げ、わずかに爆発の危険を伴う問題です。特に、このような用途を想定して作られたことのないヒューマノイドロボットにとってはなおさらです。
イタリア工科大学の科学者たちは、ヒューマノイドロボットiCubに空中ヒューマノイドロボティクスを実装するため、さまざまな方向で研究を進めています。飛行制御の研究、ジェットタービンを用いた実験、空力シミュレーションのための数値流体力学への取り組みなどです。
『アベンジャーズ／エイジ・オブ・ウルトロン』を初めて観た後、空を飛ぶヒューマノイドロボットがもたらす危険について人類は教訓を得たと考える人もいるかもしれません。しかしプッチのチームは、このようなシステムがいつか、世界中で毎年約9万人の命を奪っている約300種類の自然災害に、最初に対応できる存在になると考えています。
個別に分析すると、自然災害のバランスはさらに恐ろしいものに見えるかもしれません。2004年のインド洋地震と津波では、14か国で約23万人が亡くなり、14万人が負傷し、結果として174万人が避難を余儀なくされ、住居を離れました。
私たちは、災害対応のための多くのロボットを目にしてきました。ヒューマノイド型のものもあれば、そうでないものもあります。これらは十年以上にわたって研究室から登場し、成功の度合いはまちまちでした。
災害対応に関しては、ヒューマノイドロボットは、より特殊な構造の機体や従来のドローンに比べて優位性があります。人間が使うために設計された世界を、より容易に扱えるからです。
しかし、災害が発生すると、人間中心のインフラの多くが損傷したり、通行不能になったりすることがあり、ヒューマノイドロボットの当初の利点の多くが失われてしまいます。しかし、ヒューマノイドの設計と飛行能力を組み合わせることで、プッチのチームは両方の技術の長所を活かすことができます。
2019年、IITの研究チームは次のように報告しました。「Aerial Humanoid Roboticsは、空中マニピュレーションとヒューマノイドロボティクスを組み合わせたものです。このように、空中ヒューマノイドロボットは、空中マニピュレーターによって地上移動の欠点を克服し、飛行時にはヒューマノイドロボットの移動能力を拡張します。空中ヒューマノイドロボットは歩行、飛行、操作、物体の輸送が可能で、ペイロードの輸送や物体の操作に対してエネルギー効率の高い解決策を提供します。」
「空中ヒューマノイドロボティクスは、空中での運動制御をより信頼性が高くエネルギー効率の良いレベルへと引き上げます。実際、空中マニピュレーションは、ロボットアームを備えたクアッドコプターによってよく実演されています。しかしこれらのロボットは、環境との接触力を利用して移動することはできず、風の強い環境で物体を操作しながら飛行することに苦労することが多く、マニピュレーションのタスクを実行するには正確な位置制御が必要です。したがって、飛行するヒューマノイドロボットの追加の腕は、ロボットと環境の間に接触点を設けることができ、それによってロボットの位置制御をより単純かつ信頼性の高いものにできるでしょう」
IEEE Spectrumへのコメントで、プッチは次のように語りました。「空中ヒューマノイドロボティクスは、将来の打ち上げ可能な飛行型外骨格を人間が試すための試験台として使えると、私は心から信じています。リチャード・ブラウニングの最近の成功例は、こうした未来的な動力付き外骨格が技術的に実現可能であることを示しています。しかし、まだ長い道のりが残っています。飛行するヒューマノイドロボットを使えば、その歩みを加速させ、人間を使った多くの試験を避けることができるかもしれません。」
彼によれば、空中ヒューマノイドロボットの研究には科学的な利点もあります。飛行するヒューマノイドロボットの制御は、多くの理論的および実践的な問題につながるとプッチは考えています。例えば、マニピュレーション、接触を伴う移動、飛行を包括する全体的な制御の枠組みはまだ存在せず、ヒューマノイドロボットが接触して移動する際の補助的（ジェット）推進の役割も明確になっていません。
当面の主な問いは次のとおりです。「エネルギー効率の観点から、補助推進をいつ作動させるのが最も適切か（どの歩行速度で作動させるべきか）？」「飛行から歩行へ滑らかに移行するために、着地時の衝撃にどう対処するか？」
