救助ロボット：種類と活躍が期待される場面

2021年8月10日, 16:00

自然災害の数は増え続けている。国連のデータによると、1970年以降、世界で起きる壊滅的な出来事の件数は4倍に増えた。被害の規模や深刻さが大きすぎて、応急手当のために人を送り込めない場合もある。こうした状況で、ロボット工学の役割がますます大きくなっている。

救助ロボットは、飛行、潜水、瓦礫の中の移動、消火など、さまざまな方法で緊急対応機関の課題解決を支援できる。ここ数十年で、こうした技術は大きく進歩した。科学者でロボット工学者のロビン・マーフィーは、救助ロボットの最大の問題は、人々がそれについてよく知らないことだと考えている。

陸上、海上、空中で活躍する救助ロボットの例を12種類紹介する。

水上の救助ロボット

水上救助の多くは非常に危険な状況で行われるため、人が重傷を負ったり命を失ったりする危険がある：

急激に水位が上がる洪水の中で、車が立ち往生することがある。
激しい流れに、救助される人が流される場合がある。
氷が足元で割れ、人が冷たい水に落ちることがある。

人が近づくのが難しい場所へ向かえるのは、まさに水上の救助ロボットだ。次の企業が水上救助ロボットの開発に取り組んでいる：

HYDRONALIX

Hydronalixの「Emergency Integrated Lifesaving Lanyard（EMILY）」は、全長1.2メートル、重さ11キログラムの遠隔操作ロボットで、ハイブリッド型の救命ボートとして機能する。2016年まではほとんど知られていなかったが、欧州の移民危機の際にギリシャ沿岸で数百人の難民を救助した。使用開始から最初の10日間だけで、EMILYは240人以上を助けた。

米海軍研究局と中小企業イノベーション研究部門、Hydronalixは共同で、時速35キロメートルで移動でき、最大5人を運び、強化された船体によって大きな波や各種の衝撃に耐えられるロボットを開発した。研究者は、ドローンや熱センサー技術を使ってEMILYをさらに自律的にしようとしている。主な目的は、人的要因を減らすことだ。

VIDEORAY

VideoRayの捜索救助システムは遠隔操作に対応している。小型の水中機は、映像と操縦桿で操作され、強力なライト、ソナー、GPS、金属探知センサーを使って救助活動を支援する。

米ミネソタ州セントルイス郡の保安官事務所の救助隊は、以前からこのロボットを使用している。ある時、男性が凍った湖に落ちたが、遠隔操作の機体が潜水士をその男性のもとへ導いた。

PLIANT ENERGY SYSTEMS

Pliant Energyの最も有名なロボットは、水陸両用のVeloxだ。波打つ推進システムを持ち、一般的な救助ロボットというより先史時代の脊椎動物に近い姿をしている。Veloxはシリコン製のヒレで移動する。

このロボットは水中を泳ぎ、氷の上を走り、雪を押し分けて進むことができる。そのため、薄い氷に落ちた人に救命具を届ける役目に理想的だと考えられている。

都市の捜索・救助ロボット

iRapのロボットチームは、RoboCup Rescueの国際コンテストで、18年の開催期間中に主要賞を8回獲得した。この毎年のコンテストは、メーカー同士の競争の場であるだけでなく、この分野の1年間の進歩を測る場にもなっている。

ロボットの器用さと機動力を評価するため、競技では物資の運搬、ドアの通過、岩場や木製の階段の走破などが課される。このコンテストは悲劇をきっかけに生まれた。1995年の阪神・淡路大震災の後、日本政府は都市での災害支援に関する研究を進めることを決めた。

INUKTUN

Eddyfi TechnologiesがInuktunを買収した後、捜索救助ロボットの開発は同社の最優先事項ではなくなった。それでも、米国で起きた壊滅的な災害でこれらのロボットが助けになったことは覚えておく価値がある。

2001年9月11日の同時多発テロの後、ニューヨーク市の設計・建設局は、Delta（当時はVGTVとして知られていた）を重要な点検に使用した。4年後、ミシシッピ州では、救助隊が入れないほど不安定になった建物内の生存者を探すために、毎秒27メートルで移動するカメラ付きスキャナーを使用した。

BOSTON DYNAMICS

世界で最も有名なロボットの一つであるAtlasは、DARPAロボティクス・チャレンジで最初の一歩を踏み出した。このコンテストでは、自然災害や人為的災害への対応で救助隊を支援するロボットが競い合った。

このロボットは、危険な環境での基本的だが命に関わる可能性のある作業、たとえばドアの開放、バルブの閉鎖、電源装置の作動などを行うように設計された。Atlasは、軽量な油圧システムと3Dプリンターで作られた部品という独自の特徴で知られている。

IROBOT

福島の事故の後、長年にわたり、原子力事故の影響評価と収束に役立つロボットを開発する企業にとっての実験場となってきた。iRobotは、被害を評価するために複数のPackBotを使用した。

爆発で損傷した原子炉内部の被害状況を初めて把握しようとした際、遠隔操作ロボットは非常に貴重な存在となった。また、米国の9.11後には、瓦礫の捜索にも使われた。

現在、PackBotは主に軍事分野で使われており、爆発物や狙撃手の発見、手製爆発装置の無力化などに用いられている。

消防ロボットと地震対応の支援ロボット

ロボット工学者は、地震後の生存者を探すために、ヘビやブドウのつるに似た支援ロボットを開発した。また、「群知能アルゴリズム」で動作する自律型のZeboも開発された。消防ロボットはさらに広く普及している。たとえば東京消防庁には、10種類ほどのロボットがある。

CARNEGIE MELLON UNIVERSITY'S ROBOTICS INSTITUTE

カーネギーメロン大学の研究者は、さまざまな分野で使われる救助ロボット「Snakebot」を開発した。考古学の発掘を手伝い、原子力発電所の点検も行った。しかし主開発者はこれを命を救うための道具と位置づけている。遠隔操作のこのロボットは12以上の関節を持ち、人が入れない瓦礫の中を這って進むことができる。

救助隊は、頭部に取り付けたカメラ、LEDライト、レーザー距離測定技術を使って、ヘビ型ロボットを瓦礫の中で操作できる。Snakebotは、メキシコで起きた死者を出した地震の後に大きな力を発揮した。

SHARK ROBOTICS

ノートルダム大聖堂の火災は、多くの点で計り知れない損失となったが、ロボットColossusがなければ事態はさらに悪化していたかもしれない。パリ消防隊の指揮官は、消防士にとって状況が危険すぎたときにこれを使用した。

Colossusは『ウォーリー』のようなキャタピラを備え、毎分660ガロンの水を放水できる。重さ500キログラムのこのロボットは、文字通り消防士の命を救った。操作は操縦桿で行う。このロボットは消火装備の運搬、負傷者の搬送も行い、現場を評価するために360度の高解像度熱画像カメラを作動させる。

HOWE & HOWE TECHNOLOGIES

同社は、現在最も人気のある消防ロボット、Thermite RS1-T3とRS2-T2を製造している。どちらも25馬力のディーゼルエンジン、遠隔操作、戦車のようなキャタピラを備えている。ロボットは70度の斜面を登り、毎分最大2500ガロンの水や泡を放出できる。

現代の「消防ロボット」は、石油精製工場の火災など、大規模な産業火災に対処するために特別に設計されている。

空中の救助ロボット

ドローンは先端的な飛行技術の象徴だ。空中での捜索救助や災害予防の作業の中心に、ますます多く関わるようになっている。

ドローンやUAV（自律型無人航空機）には、いくつかの共通の特徴がある。ナビゲーション用のレーザーやレーダーのスキャナー、データを記録・送信するビデオカメラ、生存者を探すための熱画像カメラなどだ。

MOUNTAIN DRONES

毎年、約150人が雪崩で命を落としており、その多くはスキーヤーやその他のスポーツ愛好者だ。最も信頼できる対策の一つは、山に人がいないときに爆薬を使って意図的に雪崩を起こす方法だ。

ただし、計画的な雪崩にも危険はある。フランスでは、爆薬が爆発する前に避難できなかった2人のスキーパトロール隊員が死亡した。スタートアップのMountain Dronesは、上空から正確に雪崩を誘発する爆発を行えるドローンを開発した。

DRONE PILOT

元米空軍の衛生兵で「捜索救助ドローンのパイオニア」と呼ばれるジン・ロビンソンは、Drone Pilotを創業した。同社は、連邦レベルで認定されたドローン資格取得コースと、捜索支援を含む幅広いドローンサービスを提供している。

非営利部門のRemote Pilot Search Servicesは、行方不明の家族や知人を探す家族や団体を無料で支援した。ロビンソン自身はこう語る。「最初の発見があったとき、家族はとても感謝してくれました。私たちができたことは彼らにとって非常に大切で、それが私の考え方を完全に変えました。この技術を使わなければならないと分かったのです」