ロボットによる物体操作の分野で大きな進展がありました。EPFLの計算ロボット設計・製造(CREATE)ラボの研究者たちは、複雑なプログラミングに頼ることなく、設計そのものから自然に生まれる人間らしい動きで物体を把持できるロボットハンドを開発しました。
この「ADAPTハンド(Adaptive Dexterous Anthropomorphic Programmable sTiffness)」は、主にシリコンストリップを機械構造に巻き付け、バネ仕掛けの関節を組み合わせることで、研究者が「自己組織化」把持と呼ぶ動作を実現しています。従来のロボットハンドが物体の位置や性質に関する正確な情報を必要とするのに対し、ADAPTハンドは最小限の入力でさまざまな物体に適応できます。
「人間は、物体を把持する際にそれほど多くの外部情報を必要としません。それは、物体と人間の手の間で発生する柔軟な、つまりソフトな相互作用によるものだと私たちは考えています」と、CREATEラボのヒューズ・ジョージー教授の下で研究する博士課程のカイ・ユンゲ氏は説明します。
このハンドの設計は非常に効率的で、手首部分に収められたわずか12個のモーターで20の関節を制御しています。残りの機械的制御は、硬さを調整できるバネや、着脱可能なシリコン製「皮膚」によって実現されています。テストでは、ADAPTハンドは24種類の物体を93%の成功率で把持し、その動作は人間の自然な把持と68%の類似度を示しました。
特筆すべきは、そのプログラミングのシンプルさです。物体を持ち上げる際、ハンドはわずか4つの一般的なウェイポイントを経由して動き、以降の適応は追加のプログラミングなしで自動的に行われます。これはロボティクス分野で「オープンループ制御」と呼ばれる手法であり、単なるボルトからバナナまで、再プログラミング不要で多様な物体に把持を適応させることができます。
EPFLのチームは現在、この基盤の上に、シリコン製皮膚内の圧力センサーや人工知能など、クローズドループ制御要素の統合を進めています。このアプローチにより、柔軟性の高い適応力と精密な制御を兼ね備えたロボットが実現し、人間のために設計された予測困難な環境や空間でのロボットの活躍が大きく変わる可能性があります。