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そのロボットハンドは、指先で「見る」ことで触覚を手に入れた

 これまでロボットが苦手としてきた指先での「触覚」を、感じるのではなく「見る」ことで実現する技術が登場した。鍵を握るのは、フォトダイオードとLEDによる光の量の変化の検知だ。

TEXT BY MATT SIMON

TRANSLATION BY MIHO AMANO/GALILEO

WIRED(US)

PHOTOGRAPH BY COLUMBIA UNIVERSITY
PHOTOGRAPH BY COLUMBIA UNIVERSITY

すでにロボットは、さまざまな点で人より優れている。力が強く、一貫性があり、昼休みも要求しない。だが「感覚」となると、機械はいまだに悪戦苦闘している。

嗅覚は特に優れているわけではないし、味を感じることもできない(ロボット舌の研究は進歩してはいる)。ロボットグリップによる触覚も、なかなか進まない。皿や頭蓋骨を握りつぶされたくなければ、とりわけ触覚については真剣に考える必要がある。

こうしたなか、コロンビア大学の研究室はロボットに触感をもたせるために、奇妙だが巧みな方法を開発した。ここでは「光の指」と呼ぶことにしよう。

3Dプリントした骨格に光検出器として動作する32個のフォトダイオードと、それらに隣接し合う30個のLEDが埋め込まれている。それらを反射シリコーン製の柔らかい皮膚が覆うことで、デバイス自体の光と外側の光を明確に区分している。

ロボットの指が物体に触れると、その柔らかい外側が変形し、骨格内のフォトダイオードがLEDの光のレベルの変化を検出する。これによって、指が接触した場所と圧力がわかる。つまり、このロボットの手は誰かと握手したときに従来の意味で「感じる」のではなく、「見る」のだ。

越えられずにいたギャップ

ロボット研究者は何十年も前から、機械に“触覚”をもたせる方法を研究し続けてきた。接触感覚と呼ばれる分野だ。最も基本的な方法は、トランスデューサー(変換器)を利用して圧力を電気信号に変換するやり方である。

だが、コロンビア大学のロボット研究者のマテイ・チョーカリーは、次のように指摘する。「これまでなかなか越えられずにいたギャップがあります。それは触覚センサーをつくることと、指をつくることは違うということです」

テーブルの上にしっかりと固定された硬いトランスデューサーであれば、あらゆる種類のワイヤーを自由に配線できる。しかし、そのすべてを小さく変形しやすい指に収めることは、これまでずっと難題だった。

結局、ロボットが物体を感じて持ち上げるには、柔軟性のある指が必要になる。指先が柔らかければ、しっかりと掴むこともできるからだ。そこでロボット研究者たちは、次善策を見つける必要に迫られた。

例えばSynTouchという企業は、電極で覆われた上に柔らかい皮膚がかぶせられた「指」を初めて開発した。皮膚と電極の間には生理食塩水が注入されている。誰かがこの指に触れると、電極は生理食塩水を通して抵抗の変化を検出し、触れた場所とその強さを記録する仕組みだ。

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