卓球ロボット「フォルフェウス」の開発で目指す人と機械の融和した未来

オムロン株式会社 技術・知財本部 研究開発センタの中山雅宗氏

その後の進化のターニングポイントのひとつに、中山氏は AI の導入を挙げます。「当初は卓球をしっかり行うことに注力していたのですが、第 3 世代からは卓球のボールだけでなく人の動きを見て、その人のレベルに合わせて動作させることで人の成長や可能性を広げる、“人と機械の融和”を訴求する技術に取り組み始めました。そして、プレイヤーの能力の推定などに初めて AI を導入しました」。

CES 2019 で発表された第 5 世代では、人間の肘に相当する機構を導入することで、ロボットの返球成功率が飛躍的に向上。その高い完成度により、展示会でも体験者が途切れないほどの人気を博すようになるが、新たな課題も見えてきた。「パラレルリンクの先に付けた、ラケットを支えるカーボンシャフトが一日中ラリーを行っていると磨耗してきて最終的には破損につながる、またその長さでは卓球台の中に届かないエリアもある、などの問題がありました」。

左から、3D プリントされた初期デザイン、金属 3D プリントによるアルミ、チタンでの出力

モデリングとジェネレーティブ デザインに Autodesk Fusion 360、シミュレーションに Inventor Nastran を、3D プリントのための前処理やアディティブ マニュファクチャリングには Netfabb を使用。「ジェネレーティブ デザインの結果には、改めて驚かされました」と、片岡氏。

「軽量化にしても、いままでの設計手法では超えられない部分があるし、安全率を考えると、メカのエンジニアとして、私自身にも超えるのが難しい壁があります。それをジェネレーティブ デザインは、いとも簡単に超えていくことに驚かされました。国内ではアディティブ マニュファクチャリングの普及がまだ進んでいない状況ですが、専門性に長けた企業と我々が、水平統合型で取り組んだ我々の挑戦は、チタンでラティス構造を用いるなど市場の先を行くものになると思います」。

フォルフェウスに装着されたチタン製のアーム

また、AI に関する研究も着々と進められています。2019 年 12 月にはスクウェア・エニックスと、人のモチベーションを高める共同研究の開始を発表。将来的には、作業者の習熟度や感情に合わせた機械からの適切な支援など様々な分野への応用も期待されています。「人と機械の融和」に向けたソリューションの開発は、さらに加速していくでしょう。

「今後、アディティブ マニュファクチャリングやジェネレーティブ デザインが当たり前の世の中になると、ロボットが鉄の塊である現在の姿から、もっと人間らしい、有機的で生命感を持った存在に変わるのではないかと感じています」と、中山氏。「ロボットに対する警戒心を解くという意味でも、見た目は重要だなと感じます。こういうデザインは、心理的にも安心できると思います」。