News	2001年10月26日　09:11 PM 更新

走るロボット「ケンケン」――2050年，競走馬はロボットになる？

2足歩行ロボットの開発が盛んだが，2足“走行”ロボットというのは登場しないのだろうか？　ホンダの「アシモ」が走っていたら痛快だが……。そんな願いがかなうかもれない。既に，走るロボットの開発が進められているのだ。

　「2050年，ワールドカップ優勝チームとロボットがサッカーで闘う」。ご存知の方も多いと思うが，「RoboCup」のランドマーク的な目標として唱えられている言葉だ。だが，現在の2足歩行ロボットには大きな欠点がある――。歩行ロボットだけに，当たり前だがダッシュができないのだ。

　ボールを追いかけ，ドリブルでサイドラインを突破する。サッカーをするには，2足“走行”ロボットを開発しなければならない。「歩くだけでも精一杯なのに」などと悲観的になってはいけない。実は，既に走行ロボットは存在してるのだ。

　東京・目黒区の大岡山にある東京工業大学。大学院博士課程で制御工学を専攻する玄相昊さん（28）は，「1脚走行ロボット」の研究に取り組んでいる。「ケンケン」（RSJ2000）と名付けられたこのロボットは，最大速度2メートル／秒で走ることが可能だ。

ケンケンは1本足。垂直飛びもできる

ごついアキレス腱

　写真を見て気が付いたと思うが，ケンケンは人間の脚ではない。その名の通り，“犬の脚の動き”を再現することを目指したものである。現在開発されているのは，犬の後脚をデザインしたものだという。

　ケンケンは，本体に2個のアクチュエータを装備し，腰と腿を駆動させることで走行する。ふくらはぎの部分には，2本のスプリングがあり，アキレス腱の役割を果たしている。コンピュータでは，胴体部分の「垂直速度」と「傾き」ならびに「水平速度」という3要素を制御する。

ケンケンの概要図と制御システム

　「本物の犬の動きに近づくよう，できるだけ同じような機構になるように努力しました。不思議と，不具合はあまり起ないんですよ（笑）」（玄さん）。

ボーイングの油圧式アクチュエータ

　「安定して走行できるのは1.5メートル／秒まで。2メートル／秒になると不安定になる」と玄さんは話すが，とにかく，ケンケンの走りは力強い。その走りを支えているのが，油圧式のアクチュエーターである。「最低でも，最近のロボットに使われている電気式アクチュエータの3倍の出力は確保できますよ」（同）。

　玄さんによれば，ケンケンの開発には構想期間を含め3年半を要した。開発費用はトータルで1000万円近くなったという。そして，予算の多くが，油圧式アクチュエータ部分に割かれた。何しろ，このアクチュエータはボーイングが航空機のフラッパー制御用に使っているものと同等の仕様という代物である。

　一方で，油圧式アクチュエータを採用したことのデメリットもある。玄さん自身はそれほど気にしていないようだが，ケンケンの本体には何本もホースがつながれている。アクチュエーターに油を送るポンプを外部に持つため，ホースが必要になるのだ。「自立型を期待する声はよく聞かれます。ただ，それは本質的な問題ではないんです」（玄さん）。

　というのも，ケンケンに油圧ポンプを搭載することも可能だからだ。「高回転モータを使えば出力も上がります。エンジンと水素燃料を使うとか，いろいろアイデアはあるけれど，そのためにはたくさんお金が必要になります……。それに，大学の研究室だけでできるものではないですね（苦笑）」（玄さん）。

油圧アクチュエータを駆動させるためのホースがつながれている。手前のパイプは，便宜的につけているもので，「本体に左右のバランスを制御するアクチュエータを装備すれば，棒は外せる」（玄さん）とのこと

こちらが電動ポンプ

MITに勝て！

　当然，ケンケンの今後の展開としては，足の数を増やしていくことになる。まずは，後脚が2本のタイプを作り，続いて前脚を開発する予定だという。最終的には4本脚で疾走するはずだ。

　「後脚だけのタイプはそれほど難しくないです。問題は前脚ですが，だいたいの設計はもう考えてあります。後は，ケンケンに学習機能を搭載したいですね。現状，安定して走れるようコンピュータで制御していますが，走行を繰り返すうちに，自分でベストな走行方法を学ぶようにしたい」（玄さん）。

　さらに続ける。

　「実は，2本足で走るヒューマノイドロボットよりも，4本足で走るロボットのほうが難しいんですよ。というのも，馬が最高速で走るときの“ギャロップ”という動きの仕組みはまだ解明されていませんからね（笑）」

ケンケンを研究する玄さんと，修士課程の上条敏さん。「研究に協力してくれる企業の方と，ぜひお話がしたい」とのこと。問い合わせは，sangho@ctrl.titech.ac.jpまで

　米国のMIT LegLabでは，20年以上も前から走行するロボットの開発が行われている。ケンケンの研究も「LegLabに勝てるものを作れ」という教授の一言で始まったものだという。玄さんは，「LegLabに追いつくまでケンケンの研究を続けたい」と意気込みを語る。ちなみに，玄さんが熱い視線を送っているのは，MITの「Quadruped」や「Unidro」と呼ばれるロボットだ。

　2050年，人間とロボットはサッカーをできるのだろうか？　ケンケンを見る限り，武豊がロボット競走馬でG1を制する日のほうが，早いような気がしてくる。

関連リンク
ケンケンのホームページ

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