活动偶人和机器人
第8集: “活动”的程序技术和世界上的机器人
为了使机器人活动，“感觉”、“思考”从传感器发送来的各种信息是非常重要的。
在开发机器人方面非常重要的“感觉、思考、活动”技术。其中，本次将谈谈“活动”的机械结构。
2只脚行走的机器人将以2只脚行走。这是当然的。但是，该“行走”动作非常复杂，大体分为3个要点。
首先，“行走”是指连续的倾倒。但是，只要向倒下方向持续倾倒，绝对不会倒下。不可思议啊！物体的重心越高，倾倒就越缓慢。相反的，当重心低时，会立即倒下。
机器人变得越大，则重心越高。于是，倒下也将变得缓慢，可以留有余地地发出“好，脚这样做，手这样活动”的指令。相反地，若机器人变得越小，则容易倒下，将不得不慌乱地使手脚活动起来。所以使小型机器人行走是非常困难的。
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第二点。“行走”是指用脚敲打地面的运动。各位在下楼梯时有过这样的体验吧，以为已经没有台阶了，踏出脚后，实际上还有台阶，在脚落下的瞬间将给肚子带来冲击。
在脚落地的瞬间将承受自己体重的1.4倍的冲击。若跑步，将承受自己体重的1倍左右的冲击。所以，人类在脚落地时，不知不觉之间做出了吸收冲击的动作。肚子上突然受到的冲击就是这个冲击。
制造巨大机器人，使其行走是简单的。但是，操作员将因无法承受行走的冲击而死亡。假设机器人的重量为43吨时，将承受1.8倍，约80吨的冲击。所以在行走时，如何行走和如何吸收着地的瞬间承受的冲击是非常重要的。
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第三点，行走和活动都重要，停止动作也是重要的。打棒球和网球时，用球棒和球拍空抡时，若突然停止，身体将被带出去吧。这是因为活动部分越重，控制越困难。
世界上有各种各样的机器人，腿细的机器人为数很多。腿变细有正当的理由。与抡球棒同样，若活动粗腿，则趋势力将发挥作用，保持平衡将变得困难。若腿变细，则几乎所有得重量全消失，即使不停止动作，也不会产生趋势力。腿只用来保持平衡就可以了。相反的，机器人的腿越粗，控制将变得越困难。
morph3使上半身和下半身连动来保持平衡。若上半身以良好的趋势活动，则使下半身以小碎步活动，使上半身的趋势力在下半身消失。车不会紧急停止。但是，若使趋势力消失，将更容易地停止。牛顿法则太让人吃惊了吧。那就是活动的穴位。
机器人的“感觉“部分取决于思考什么。在制作简单的智能程序时，首先从所有的传感器收集信息，然后选择其中必要的信息做出判断。但是，若变成高级机器人，则因为有很多感觉部位，所以即使所有的传感器送来信息，计算机的能力无法跟上，将无法全部处理。即与保持敏锐的感觉、集中精力时将感到疲惫同样。
最近的高级机器人，行走时对脚掌的压力设定为灵敏，降低其他部分的灵敏度。根据智能的思考内容来取舍选择使用或不使用哪个传感器。把“思考”和“感觉”设定为一组。
例如∶怪诞虫01在保持车体平坦的情况下登上断坡和坡道。为了寻找断坡，将未使用的脚机器人稍稍向上移动，计算机只集中在触觉上。集中在“有什么呢？会遇到什么呢”，打算以惊人的趋势来感觉到。把感觉到的信息传达给其他脚机器人
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怪诞虫01, 8只脚的机器人
fuRo和最尖端设计共同开发
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若开发机器人，经常被人问道∶“铁臂阿童木活着吗”、“机器人如同终结者一样反叛吗”，但是计算机是ON•OFF的集合体。程序是用来决定打开哪个二进制开关，关闭哪个二进制开关的。即，可以说利用现在的计算机，不可能实现“考虑”的人工智能。
现代的各种各样的机器人中有吸尘器机器人Roomba。距离传感器发现“有墙壁”就变成墙壁模式。若在断坡处快要掉落，传感器感觉到“这里有断坡”，这样在房间各处利用传感器认识房间的形状。非常精妙。现在的机器人把擅长的优点组合，集他人所长打算做些什么。
利用行走技术，有MIT以前制造的弹跳机器人。它的腿纤细。如刚才所述的那样，合乎道理。
其他的，有波士顿动力(Boston Dynamics)公司利用美国国防总局委托的资金制造的军事用机器人。向倒下方向倾倒却不倒下，其实是其本身在控制。向倒下的方向倾斜下去。到倒下的脚处立即迈出前腿。
有2004年北九州的企业所发表的援救机器人『援龙』。人座在机器人中进行灾害救助。例如∶帮助毁坏并打开因事故打不开的汽车门。但是从车内救助受灾者的是人。机器人不直接触摸受灾者。在灾害救助中帮助受灾者的不是机器人，为什么是人呢？机器人不知道受灾者的大小，以什么样的姿势座着（或躺着）。不知道以多大的力量握住受灾者的哪个部位。让机器人做出这样的判断是非常困难的。
独立行政法人产业技术综合研究所于2003年媒体发表的模块型机器人是数台机器人协作活动的。每一个机器人成为磁石模块。以磁石连接，形态将发生变化。据说这是考虑到是否可以用于灾害救助而制作的。模块机器人是由普通的机器人相助做成的。每个模块合为一个机器人。同时怪诞虫01也是群机器人。
也有基于游戏的心理而诞生技术的情况。关于世界上的机器人的要点，若了解了机器人的技术，将“这是因为有这样的技术，腿才变细，才这样活动”这样非常理解。我想若理解技术，则观看事物时看法将改变，变得快乐。
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[morph3]
展示复杂动作的公开表演
fuRo和最尖端设计共同开发
(点击画像，将显示动画画面。2分56秒 14,706KB)
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古田 贵之
千叶工业大学 未来机器人技术研究中心所长
独立行政法人 科学技术振兴机构 作为北野共生系统项目的机器人开发集团领导人从事人形机器人的开发。从2003年6月开始任千叶工业大学 未来机器人技术研究中心所长。2002年开发人形机器人“morph3”，2003年开发了将汽车技术和机器人技术融合的“怪诞虫01”。
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