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世界の国からコンニチハ! 自由な発想で創るレゴのロボットが大集合 |
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● 市民の安全を守り、セキュリティや緊急事態に備えるレゴロボ 前編に引き続き、11月17日と18日の両日、台湾大学スポーツセンター(NTU Sports Center)で開催された「WRO2007国際大会」についてレポートする【写真1】。前編では規定コースを走り、タイムや得点を競い合うレギュラー部門を中心に日本チームの活躍について紹介した。ここでは、テーマに沿って自由にロボットを組み立てるオープン部門について見てみよう【写真2】。
オープン部門は毎年異なるテーマが与えられ、入賞作品も人気投票によって行なわれる。今年のテーマは「Civil safety, security and emergency response」というもの。市民の安全を守り、セキュリティや緊急事態に備えるということで、これらに関連した作品を世界各国の小・中・高校生が工夫を凝らして製作していた。残念ながらオープン部門では日本チームからの参加はなかったものの、関係者によれば来年以降の参加が検討されているようなので、今回はその雰囲気だけでも味わって、参考にしていただければ幸いである。オープン部門はテーマに沿ったものであれば、自由な発想でロボットを作れるため、とてもユニークな作品が多いように感じた。 サイズは1.5×1.5mのテーブルトップに収まるものならよい。そのため、かなり大掛かりな作品もあった。全般的に1つだけの作品よりも、複数のロボットを製作して、それらを連動させて見せる作品に人気が集まった。中にはテーマとは少し外れているような?! な作品も見受けられたが、発想という点でレギュラー部門と異なる面白さがあって、見学しているだけで大変楽しめる。 【小学生部門】 優勝は香港の「HKMLCPS-Team A」【写真3】、2位はマレーシアの「SKTM RAPTORS」、3位は台湾の「Fireman」が獲得した。HKMLCPSのAチームは、恐竜型ロボット、消火ロボット、文字書きロボットなど、複数台のロボットを製作し、フィールドでレスキュー活動を連動させるデモを見せていた【写真4】。台湾の「Fireman」も同じだが、レスキューという観点からか、今回は消火活動を行なうロボットを展示するチームが多かったようだ。
次に3位入賞はできなかったが、優れた作品に贈られる「Excellence award」を見てみよう。フィリピンの「GREACEANS WHIZKID」はかなり大掛かりな作品だった。架空のリゾート地「Heaven's Resort」という設定の中で、セキュリティを守る多数のロボットを製作。バーコードを利用したセキュリティゲートで、荷物やIDを確認し、見回り用の巡視ロボットや、カメラを搭載した偵察ロボット、消火活動ロボット、爆弾処理ロボット、海上ロボットなど多彩な種類が活躍するというもの【写真5】。 また、韓国の「Typhoon」は、レゴでつくった道路上で横断歩道を認識し、安全を保つ走行ロボットを紹介していた【写真6】。一方、台湾の「NewYork」は、断崖絶壁で人命を救助するロボットのデモを実施していた【写真7】。 小学生とはいえ、いずれのチームも展示を前にしたプレゼンテーションでは物怖じせず、大人顔負の堂々とした発表を行なっており、とても感心した。もし日本チームが参加する場合には、まずプレゼンテーションを含めた英会話が大きな課題だろう。小学生のうちから英語を学ぶことで、レゴによる物づくりの創意工夫や発想力のほか、グローバルで通用する人材を育てられるのではないかと感じた。
【中学生部門】 中学生部門で見事優勝したフィリピンの「GRACEANS」は、テロの犯人を捕え、市民をテロ攻撃から守り、消火活動をしたり、建物を保護する一連のセキュリティロボット群を製作。これらのロボットが都市を警備する大掛かりなジオラマを展示していた【写真8】【動画1】。また同じフィリピンからの参加チーム「BRAVEHEARTS」は、同様に消火をコンセプトとしたジオラマをつくり、Excellence awardを受賞した【写真09】。 2位となったシンガポールの「Robopenguins」の作品も消火活動がコンセプト【写真10】。こちらはライントレースをしながら経路を巡回する単体のロボットだった。赤外線センサで火を検知すると、ロボットに搭載されたタンクからチューブを介して水が送られて火を消す仕組み。デモでは着火機をかざして、ロボットに火を認識させていた【動画2】。
3位を勝ち取った台湾の「Yang Ming Rescues」は、大震災を想定したシチュエーションの中で、探査機、ブルドーザー、クレーン機構を備えた複数台のレスキューロボットを連動させるデモを実施していた【写真11】。 少しテーマ的には外れているような気もしたが、幼児の見守りシステムもなかなか面白かった。台湾の「Garfield」の作品は、赤ん坊の人形をベッドに寝かせ、カメラで遠隔地からモニタリングするもの。レゴで組み立てたロボットハンドや回転ロールによって、赤ん坊にかけられた毛布を調整することもできる【写真12】。小学生チームでも同様の見守りシステムがあった【写真13】。
● スウェーデンやアラブ首長国連邦(ドバイ)の作品も登場 【高校生部門】高校生部門では、マレーシアの「FUTURE TEKNOKRAT」、韓国の「Robot Mania」、3台湾の「MIWF KAO」がそれぞれ優勝、2位、3位を獲得した。 個人的には、この中でも韓国のRoboManiaチームの作品がとても面白かった【写真14】。こちらは、RoboCupなどで用いられる全方向移動型ロボットをレゴで製作したもの。発想自体はすでにあるものの、よくここまで手間ひまをかけてつくり込めたと驚いた。使用したレゴのセットは合計4つ。駆動輪は四方に2つずつ合計8輪あり、駆動輪の組み合わせで全方向の移動から回転まで自由に移動できるようになっていた【写真15】【動画3】。デモは人だかりができ、人気もかなり高かった。
台湾の「Mountain Deity」は、名前のように山の神様のごとく、山岳地帯での救助活動を行なうロボットを製作していた。孤立地域の住民を助けるために、谷にハシゴを掛け、救助に向かうというコンセプトだ【写真16】。 さすがに高校生以上になると、独創的かつ高度な作品が多かったようだ。たとえば、Excellence awardを受賞したスウェーデンのJunkyard highschoolは、外観がとてもユニークな偵察用ロボットを出展していた【写真17】。 さまざまな地形でもスムーズに走れるように、2つ大きなホイールと車輪についたボデイで構成されている。ボディは車軸の中央部に吊り下げられる形で振り子のように設置されており、重心位置を低く安定させて釣り合わせることで、モータのトルクを最大限に引き出せるように工夫を凝らしている。これはドアの段差のような障害を登る能力にも一役買っているという。 また、超音波センサとワイヤレスカメラが装備されており、移動中に障害物を見つけて回避したり、不審者を発見して追跡して通知できる。広い範囲から、きついコーナーまで移動して停止して、静止用監視カメラの代替として利用することも可能だ。 一方、中近東からの参加もあった。今回は賞は逃したものの、アラブ首長国連邦(ドバイ)の消火ロボットも高度な技術を取り入れていた【写真19】。この消火ロボットは火に埋もれない高輝度なビームを発することが可能だ。消火活動のほかにも、サウンドセンサや超音波センサを搭載し、モバイルフォンによって、侵入者がいたときに管理者にアラートとしてビデオコールを送ることもできる。 コントローラはNXTを3基ほど利用。マスターのNXTでホイールとネック部のモータを制御する。また、ボディ4方にはソーラーパネルが貼り付けてあり、どの方向に火元がある検知する。スレーブのNXTには4つのタッチセンサが付けられ、Bluetooth経由でメッセージをマスターNXT側に送信し、ウォータディスペンサーを火元に向けてから消火する仕組みだ。 なお、ソーラーパネルによって作られた電気エネルギーはコンデンサに蓄えられ、モータの駆動にも利用される。ソーラーパネルは出火時にでも壊れないようにプロテクトされているという。
● ユニークな発想で勝負! 水上ロボットや家畜餌やりロボットも このほか、小中高部門すべてを含めて、筆者が個人的に面白いと感じたのは、「水上救助ロボット」「水害警報システム」や、「家畜えさやりロボット」などだ。レゴで製作したロボットを動かすときに、その環境として水を取り入れている点が特にユニークだと感じた。水難救助ロボットは、水車のような駆動系と、ロボットハンド、ゴムによるシューティング機構を備えていた。ボディは8個のペットボトルを組み合わせることで水に浮かぶようにしている【動画4】。レゴだけでなく、安価なペットボトルを再利用している点に好感が持てた【写真19】。レゴで潜水できるようなロボットも作れると、より独創的なロボットになるのではないかと思った。 また、レゴの水門(橋)が崩れるとアラームを鳴らすシステムも面白かった。水車の回転速度を調整し、水流の強さを変化させている点がアイデアとしてよかった【動画5】。 テーマとはだいぶズレている気がしたが、家畜えさやりロボットは面白かった。こちらは、ロボットに餌に見立てた菓子を入れ、それを粉砕し、細かくしてから家畜(鶏)に与えるシステムだ【写真21】。牧歌的で、このような発想もありかと、目からウロコが落ちた【動画6】。
役立に立つロボットという観点では、電動ドライバを回してパーツを取り外すレゴロボットが技術的に優れており目を引いた【写真22】。これはレスキューロボットで爆発物を処理するシチュエーションだ。爆破物には7セグLEDがあり、タイムをカウントダウンするようになっていた【動画7】。 やはりオープン部門でも、小・中・高校生を含めて台湾が8チームの入賞を果たし、当地開催での力の入れ具合を示す結果となった。一方、韓国チームも7チームが入賞し善戦した。フィリピンおよびタイのチームは、それぞれ3チームが入賞する結果となった【写真22】【写真23】【写真24】。
● ここまでレゴでつくれる! ルービックキューブ整列ロボットとRFID生産プロセス 【大学生 展示部門】次に大学生の展示部門を見てみよう。こちらはエキシビジョンとして、レゴを利用した高度な作品が並んだ。さすがに大学生ともなると、ここまでレゴで製作できるのかと大変感心する作品が多かった。 日本から唯一参加した神奈川工科大学チームは、階段をゆっくりと歩行していく相撲力士のようなロボットを製作し、ゴールデンアワードを受賞。海外勢で特に目を引いた作品はインドネシアのSTMIK-MIKROSKIL universityの「Mikrobot」と、国立台北科学技術大学工業工程系が作ったレゴ生産工程システムだ。 前者の「Mikrobot」は、バラバラのルービックキューブを完成させてしまうという高度なロボットだ【写真25】。ルービックキューブ整列ロボットは、すでに国内でも製作されているため、アイデアとしては斬新なものではない。しかし、やはり何といっても安価なレゴで、これを実現している点はすごいところだろう。ポイントはソフトウェアのアルゴリズムにあるが、工夫次第ではレゴでもここまでつくれてしまうという大変よいお手本だ。 Mikrobotは、座台として回転テーブルが設置されており、そこにルービックキューブが置かれている。左側にはルービックキューブを把持するアームがある。また右側にはルービックキューブの面を90度ずつ回転させるアームも用意。ロボットの上部にはCCDカメラが設置され、このカメラでキューブを俯瞰しながら、キューブ上面の3×3マトリクスのカラーを認識する。その情報を元にして、カラーを揃えられるように、左右のアームを動かしながら、キューブを整列していく。左側のアームで中央段のキューブを把持している間に、回転テーブルがくるりと回って、テーブルに接する最下段キューブの列の組み合わせを変えていくかたちだ。デモでは約1分半ほどで、すべての面のカラーを揃えていた【動画8】【動画9】。
また、後者のレゴ生産工程システムも大学ならではの高度な技術を利用して製作したもの。これは工場で見られる生産プロセスをレゴで模倣し、ワーク(製品)にRFIDタグをつけてラインに流すシステムだ【写真26】。RFIDによって、ベルトコンベアに載ったワークは種類別に認識され、それぞれの製造プロセスへと導かれる仕組み。こちらも工場の生産技術を学べるよい教材になると思った。 タイから参加したSaint Gabrielチームは、「Robo Rail」という輸送安全システムを展示していた【写真27】。レールの故障(レールの長さや連結部の異常)や、挙動不審の侵入者、爆弾などを認識し、緊急時に管理者にアラートを送り、事故やテロを未然に防止する目的で作られた。現状をワイヤレスカメラでモニタリングし、オペレータはblurtooth経由でカメラをダイレクトにコントロールできる【写真28】。 また、万が一事故に遭遇した際には、ロボットに搭載されているマイクロフォンを通じて、現場の人間が状況を伝えることも可能だ。前方には超音波センサ2基のほか、サーボモータを駆動源としたロボットハンドも付いている。
このオープン部門では、作品の発想はもちろんのこと、プレゼンテーション能力が大きく問われるように感じた。実際に各参加チームのブースを回ってみると、作品の内容を見学者にうまく伝えられるように図を織りまぜたパネルを展示したり工夫を凝らしていた。また国際大会のため、見学者に説明するためには英語も話せなくてはならない。いろいろな質問も飛び交うので、スピーチはとても重要なところだ。 とはいえ、東南アジアの参加チームの中には、かなりブロークンな英語!? を話しているチームも多かった。こちら(筆者)も同じように英語は苦手なのだが、なんとなく意味や内容は通じる。もし日本チームが参加する場合でも、とにかく積極的に外人に話しかけて、アピールする姿勢が大切だと感じた。来年は横浜で世界大会が開催されるため、ぜひ日本チームもオープン部門に参加して、レギュラー部門と同様にメダルを勝ち取っていただきたいと思う。 ■URL WRO2007 http://www.wroj.org/2007/ ■ 関連記事 ・ 日本チームが善戦! 初の優勝チームも ～WRO2007国際大会(日本編)（2007/12/10）
（ 井上猛雄 ）
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