アメリカのエンジニアリングとロボティクスの会社であるBoston Dynamicsは、さまざまなダイナミックで高い機動性を持つロボットの開発で世界的に知られています。各ロボットについては記事の最後で簡単に説明します。今は「Spot’s On It」と題された魅力的なビデオを紹介したいと思います。このビデオには、Spotという名前の7台のロボット犬がダンスを踊っています。
Spot’s On It | ダンスするロボット犬
Boston Dynamicsは1992年にマサチューセッツ工科大学の子会社として設立されました。2021年6月からはHyundai Motor Groupの所有となり、これを記念してBTSの楽曲「IONIQ: I'm On It」に合わせたこのビデオが制作されました。
さて、このビデオの制作について少し説明します。
最初は、何を見ているのかよくわかりません。黄色いロボットたちが静かに並んでおり、まるで積み重ねられたデッキチェアのようです。その後、音楽に合わせて彼らの腕が滑らかなパターンを形成し、一台の多腕ロボットのように見えます。最後に、7台のSpotが歩調を合わせ、互いのダンスの動きを取り入れているように見えます。
ステップは非常に正確に計算され、動きは非常に滑らかで調和しているため、ロボットが実際に音楽を聴いて反応しているように思えるかもしれません。しかし実際には、彼らは同期された内部時計に従って動いています。複雑なセンサーがたくさんありますが、ロボットたちは音楽が鳴っていることさえ知りません。彼らが互いの足を踏まないように動く能力は、細心の位置決めとプログラミングの結果であり、障害物回避機能ではありません。
最終結果はシームレスで滑らかで、少し驚異的です。しかしその裏には77秒のパフォーマンスのためにかけられた振り付けとエンジニアリングの時間が隠れています。
「振付師のビジョンをダンサーから私たちのソフトウェアに移行するのには多くの課題がありました」と、ビデオ「Spot’s On It」の制作に重要な役割を果たしたBoston Dynamicsのロボティクスエンジニア、エリック・ウィットマンは言います。
「すべては事前に計画され、正確にスクリプト化されなければなりません。ロボットは一度正しく動作すれば、その動作を繰り返すことができます。しかし、彼らには欠点もあります。それは、すべてを指示しなければならないということです。彼らは即興で何かをすることは全くありません。」

これは、ロボットSpotがダンスフロアに登場した初めての場ではありません。2018年には「Uptown Funk」の曲に合わせてその能力を披露しました。また2020年の終わりには、SpotはAtlasとHandleというロボットと共に、1962年のクラシックソング「Do You Love Me」に合わせたダンスパフォーマンスに参加しました。これらのビデオも後ほどお見せします。
これらのビデオが終わると、明らかな疑問が残ります。なぜダンスをするのでしょうか?結局のところ、Spotはすでに商業目的で使用されています。ロボットは発電所や建設現場での点検を完了しています。ロボットにお尻を振らせるプログラムの目的は何でしょうか?
「ダンスのようなスポーツ的なパフォーマンスは、ロボットの機械的な設計とソフトウェアのアルゴリズムを強調するものです」と、Boston Dynamicsの創設者で会長のマーク・レイバートは言います。「私たちが実施したダンスを見れば、数十の異なる行動パターンがあることがわかります。そのため、これらの行動パターンを迅速に作成するためのツールを作成する必要がありました。これは実際的な答えです。」
「しかし私にとっては、創造性を表現し楽しむ方法でもありました」とレイバートは付け加えます。
ロボティクスエンジニアのエリック・ウィットマンは、Spotが自信を持って歩いたり登ったりする通常の動作を習得するのに何年もかかったと述べています。彼によれば、このようなダンスビデオを作成することは、ロボットの動きを改善するための創造的な目標を与え、迅速なイノベーションを促進します。ダンスはまた、ロボットの物理的な設計における潜在的な改善点を明らかにします。ウィットマンの言葉を借りれば、「ダンスは、機器のライフサイクルテストの一形態です」。例えば、ダンスのテストによって、ロボット犬の膝を強く打つと損傷する可能性があることが示され、会社はロボットの脚の上部により信頼性の高い材料を見つけることを決定しました。
「これらのプロジェクトを行うときには、常に2つの目標があります」とウィットマンは言います。「一つ目の目標は、製品改善のための動機としてビデオを使用すること。二つ目の目標は、ビデオ制作を楽しむことです。」
UpTown Spot | ダンスするロボット犬 (2018年)
Do You Love Me? | ダンスするロボットAtlas、Handle、Spot (2020年)
Boston Dynamicsのロボット
BigDog
BigDog (ビッグドッグ) — 2005年に開発された四足歩行ロボットで、強く険しい地形を移動できる補助ロボット輸送機として設計されました。BigDogは最大150 kgの荷物を6.4 km/hの速度で運び、35度の傾斜を乗り越えることができます。
LittleDog
LittleDog (リトルドッグ) — 2010年に研究目的で開発された小型の四足歩行ロボットです。ロボットの足は広い動作範囲を持ち、クライミングやダイナミックな歩行が可能です。
Cheetah
Cheetah (チーター) — 2012年8月時点で四足歩行ロボットの最高速度記録を持ち、時速28マイル(45 km/hまたは13 m/s)で移動できるロボットです。Cheetahは柔軟な背骨を持ち、高速移動を実現します。ただし、この速度はロボットの足の移動速度に対応しており、ロボット自体の前進能力ではありません。また、この実験用ロボットは、定置型の油圧装置から電力を供給されながらトレッドミル上で移動していました。
そのため、2013年10月5日にBoston Dynamicsは、WildCat(ワイルドキャット)という名前のこのロボットの改良版を発表しました。このロボットは自律型の油圧システムを持ち、平坦な地形で時速25 kmで移動します。
興味深いことに、マサチューセッツ工科大学のバイオミメティックロボティクスラボは、同様のCheetahとして知られるロボットを開発しました。このロボットチーターは2014年までに走りながら障害物を飛び越えることができ、2018年までに階段を上ることができました。
RiSE
RiSE — 垂直な障害物(壁、木、フェンスなど)を登ることができる6本足のロボットです。マイクロクランプを備えた足と尾を使って移動し、表面の曲率に応じて姿勢を変えることができます。RiSEの長さは0.25メートル、重さは2 kgです。移動速度は0.3 m/sです。
PETMAN
PETMAN — 個人用保護具のテスト用に開発された二足歩行ロボットです。人間のように動く初の人型ロボットであり、多くの技術がBigDogから取り入れられています。
LS3
Legged Squad Support System (LS3)、またの名をAlphaDogは、BigDogの軍事用バージョンです。このロボットは、過酷な環境(高温、低温、湿潤、汚れ)での使用を目的としています。
Handle
Handle — 高さ約2メートルのロボットで、時速4 mで移動し、1.2メートルの高さまでジャンプすることができます。特徴的なのは、後ろ足に車輪がついていることです。バッテリーの持続時間は24 kmです。
Stretch
Stretch — 限られたスペースで箱やコンテナを操作するために設計されたロボットです。その主な目的は、倉庫での作業やトラックの荷降ろしです。人間の介入なしに1時間で800個の最大23 kgの箱を移動させることができます。
Pick
Pick — Stretchと同様のロボットですが、特定の場所に固定されています。箱の輸送を目的としています。ロボットは1秒未満で箱を識別できます。段ボールを自動的に取り除きます。
Atlas
Atlas — 高さ5フィート(152.4 cm)の人型ロボットで、険しい地形を移動することを目的としています。先行の人型ロボットPETMANを基に作られています。二足歩行で移動し、自由な手で荷物を運んだり、垂直な障害物を登ったりできます。
Spot
Spot (ロボット犬) — 2016年6月23日に初めて発表された四足歩行ロボットで、秒速1.6メートルの速度で移動できます。ステレオカメラを使用して地形を把握し、合計で360°の視野角を提供します。このようにしてSpotは、前例のない機動性を持ち、定期的な検査やデータ収集を安全かつ正確に行うことができます。ロボット犬の重さは25 kgです。
Spotは、広範な用途に合わせて調整できる移動ロボットです。基本プラットフォームは、険しい地形での移動、障害物の回避、さまざまなレベルのナビゲーション、遠隔操作、および自律性を提供します。製造元によれば、Spotは専門のセンサー、ソフトウェア、その他のペイロードを追加することで調整できます。Boston Dynamicsの最初の顧客は、建設現場の監視や石油とガスのリモート検査、エネルギー施設の安全性の確保などでSpotをテストしています。Spotは量産され、現在選ばれた初期ユーザーに供給されています。
この理論を実証するために、以下にBoston Dynamicsの公式ビデオを示します。
Factory Safety Service Robot
Factory Safety Service Robot (工場安全サービスロボット)は2021年9月17日に発表されました。既存のロボットSpotを基にしています。内蔵のサーマルカメラと3D LiDARシステムにより、近くの人を検出し、火災の危険を追跡し、ドアの開閉を認識します。