Robot Watch logo
記事検索
最新ニュース
【 2009/04/21 】
ロボットビジネス推進協議会、ロボ検を開始
〜メカトロニクス・ロボット技術者の人材育成指標確立を目指す
[17:53]
グローバックス、名古屋にロボット専門店をオープン
〜5月2日〜5日にプレオープンイベントを開催
[17:05]
「ロボカップジュニア九州ブロック大会」開催
〜ジャパンオープン大会の出場チームが決定
[14:32]
【 2009/04/20 】
研究者たちの「知りたい」気持ちが直接わかる
〜理研一般公開でのロボット
[15:15]
【やじうまRobot Watch】
巨大な機械の「クモ」2体が横浜市街をパレード!
〜横浜開港150周年記念テーマイベント「開国博Y150」プレイベント
[14:20]
【 2009/04/17 】
第15回総合福祉展「バリアフリー2009」レポート
〜ロボットスーツ「HAL」や本田技研工業の歩行アシストも体験できる
[19:46]
「第12回 ロボットグランプリ」レポート【大道芸コンテスト編】
〜自由な発想でつくられた、楽しい大道芸ロボットが集結!
[14:57]
【 2009/04/16 】
北九州市立大学が「手術用鉗子ロボット」開発
[14:34]
ROBOSPOTで「第15回 KONDO CUP」が開催
〜常勝・トリニティに最強のチャレンジャー現る
[13:17]
【 2009/04/15 】
「第15回ROBO-ONE」が5月4日に開催
〜軽量級ロボットによる一発勝負のトーナメント戦
[18:50]
ヴイストン、秋葉原に初の直営店舗「ヴイストンロボットセンター」、29日オープン
[13:37]
【 2009/04/14 】
大盛況の「とよたこうせんCUP」レポート
〜ロボカップにつながるサッカー大会が愛知県豊田市で開催
[11:34]

「第12回 ロボットグランプリ」レポート【大道芸コンテスト編】
〜自由な発想でつくられた、楽しい大道芸ロボットが集結!


 3月28日(土)と29日(日)の両日、 東京・江東区の日本科学未来館において「第12回 ロボットグランプリ」が開催された【写真1】。主催は日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門。本イベントは、日本機械学会の100周年記念行事として1997年からスタートしたロボット競技会だ。ユニークなアイデアを競いあう「大道芸ロボットコンテスト」や、槍騎兵 (ランサー)の自律型ロボットによる競技会、ピンポン玉などの回収能力を競い合うスカベンジャーロボット競技会が2日間にわたり開かれた。

 初日は大道芸ロボットコンテスト決勝戦が催され、15組の個性的なロボットがアイデアを競い合った【写真2】。この競技には、コンピュータ制御によって芸を演じる「コンピュータ制御部門」と、重りやバネなどの機械的な動力を利用する「からくり部門」がある。いずれもテーマは自由だが、ロボットの独創性、楽しさ、芸術性などが評価される。通常のロボット競技のような決められた目標はなく、ロボットに芸をさせて、いかに観客に楽しんでもらうかがポイントだ。そのため逆にコンテストとしては難しい側面もあるが、それが大道芸ロボットの醍醐味でもあるようだ。以下、学生たちが知恵を絞りあった技術の結晶を部門別に紹介しよう。


【写真1】第12回 ロボットグランプリ開会式の模様。会場は東京・江東区の日本科学未来館1F 【写真2】初日に開催された大道芸ロボットコンテストの模様。写真は金沢工業大学のマジックロボット「SORR・Y」のプレゼンテーション

日本の伝統技術を受け継ぐ「からくりロボット部門」

 まず、からくり部門のロボットから見てみよう。からくりの場合は、電気を利用しないため、駆動系や制御系での制約が大きい。とはいえ、カムやクランクなどの機械要素を駆使すれば、かなり面白い動作を実現できるだろう。ただし今回は参加チームが2つだけで、少し寂しい気がした。ぜひ来年はもっと多くのチームが参加してほしいところだ。

・からくり春まつり(不二越工業高等学校 情報機械科)
 不二越工業高等学校は、あでやかな日本の春まつりの風景を再現するからくりロボットをつくった【写真3】。巻き取りバネを手動ハンドルで回して引き伸ばし【写真4】【写真5】、その収縮力によってリンク機構などで構成される人形を動作させる仕組みだ。バネ収縮に伴って、水平方向に人形がスライドするほか、太鼓をポンポンと叩いたり、桜の木が回転して開花したり、背景がパッと変化するなど、仕掛けが満載だ【動画1】。バネの力は、自転車用発電機の回転にも利用され、発生した電気は点滅するLEDの発光用に用いられている。伝統的な日本のからくりを再現した、高校生らしい秀作だった。


【写真3】からくり部門その1。不二越工業高等学校 情報機械科の「からくり春まつり」。時節にマッチした作品だ 【写真4】背後からハンドルを回して、駆動源となるバネを引き伸ばしているところ

【写真5】バネが伸びきった状態。巻き取り力は20kgで、神主や獅子など、さまざまな人形が動いたり、発電機でLEDを点滅させることが可能 【動画1】華やかな春祭りをからくりと音楽で再現している。人形も伝統的なからくり人形をイメージさせるものだ

・スーパーマリヲユビキタス(電気通信大学ロボメカ工房)
 電気通信大学は、某社のゲームに似た!? キャラクター「スーパーマリヲ」が登場するゲームロボットを製作した【写真6】。このスーパーマリヲを操作し、回転する障害物をジャンプしながら倒していくと、得点が与えられるというルールだ。スーパーマリヲのジャンプは、手前にあるボタンをタイミングよく押して操作できるが、ボタンの強弱によってジャンプ量も変化する仕組み【動画2】。また回転テーブルの速さや方向は、手前にあるレバーを倒して調整する。実は回転テーブルはロボットの背後にいるスタッフが手動で回している。この黒子にレバー操作が機械的に伝わるようになっており、その指示がくると黒子が人的に回転方向を変える手順だ【写真7】。参加型ゲームということもあって、審査員の子供たちの人気も高かった。


【写真6】からくり部門その2。電気通信大学 ロボメカ工房の「スーパーマリヲユビキタス」。某ゲームのキャラに似た人形で、障害物を倒していく 【動画2】手前にあるボタンを強く押すと、人形のジャンプ量も高くなる。タイミングよくジャンプして回転する障害物を倒す 【写真7】回転テーブルは背後にいる黒子のスタッフが手動で回している。回転方向や速さの指示がレバーで伝わる点が、いかにもアナログ的でホノボノとしている

芸達者なロボットたちが揃い踏み〜「コンピュータ制御部門」

 次に「コンピュータ制御部門」に登場した芸達者なロボットを見てみよう。こちらの部門は合計13チームがエントリー。自由な発想でつくられた楽しいロボットが多く、見ごたえも十分だった。

・タカユカ!?(金沢工業大学)
 タカユカ!?は、冬から春に変わる美しい季節の移ろいを表現した、金沢工業大学の作品だ【写真8】。中央の回転テーブルに載ったロボットが笛を吹く動作をすると徐々に春に近づいていき、雪に見立てた綿が落ちたり、花や草が回転して現れたり、周りにあるウサギやニワトリなどの動物たちが登場して動き出す仕掛けになっていた【写真9】【動画3】。ロボットはシーケンス的に時系列で制御をかけているという。また絵が描かれた背景の布地は電磁石で挟んであり、冬のカーテンが落ちて春の絵柄へと変更できる機構も取り入れていた。かなり大掛かりな作品で、重量を抑えるために、できるだけ軽い素材を利用したり、可搬性を考慮して分割・組み立てが行なえるような工夫を凝らしたという。


【写真8】コンピュータ制御部門その1。冬から春に変わる季節の変化を表現した、金沢工業大学の「タカユカ!?」 【写真9】中央で回転しながら笛を吹くロボットと、途中から登場するウサギやニワトリなどの動物たち。白い綿は雪を模している 【動画3】ロボットはシーケンス的に時系列で制御をかけているという。最初のスタートが肝心だ

・魔術師ロボット(中京大学 情報理工学部 機械情報工学科)
 中京大学 情報理工学部 機械情報工学科も本大会が初出場となるチーム。同チームの作品は魔術師ロボット【写真10】というアイデアが光って面白かったが、当日のデモはロボットアームのモータ回路にトラブルがあり、完全に動作しなかった点が残念だった。もしスムーズにロボットが動いていれば、次のような流れになる予定だったという。まず中央に置かれたテーブルにコップが3つ置いてあり、その1つにボールが隠れている。それを子供たちに確認させてから、ロボットがコップをゆっくりシャッフル。そして物が入っているコップを子供に当てさせると、不思議なことに別のコップにボールが移動しているというシナリオだ。

 実はコップを置くテーブルに仕掛けがあり、テーブルに置かれたボールが下に引っ込んで入れ替わる構造になっていた【写真11】。また最後にすべてのコップからボールが消えて、ロボットの口からボールが連続して飛び出してくるというシナリオも考えた。うまく成功すれば、子供たちの心をがっちり捉えていたと思われるが、今回はロボットの頭部だけの動作にとどまった。ぜひ来年は完全に動いているところを目にしたい【動画4】。


【写真10】コンピュータ制御部門その2。アイデアが光った、中京大学 情報理工学部 機械情報工学科の「魔術師ロボット」 【写真11】コップが置かれたテーブルの下側。ボールがセットされた回転バーがあり、これをモータで制御することで、テーブルの上にボールが出たり引っ込んだりする 【動画4】ロボットのアーム部が故障してしまい、デモを実施できなかったが、頭部については通常どおり動作した。口からボールを吐いているところ

・ゲーセンクエスト(電気通信大学)
 電気通信大学の「ゲーセンクエスト」【写真12】は、ゲームセンターのUFOキャッチャーを舞台にしたロボットだ。残念ながらトラブルのため一部の機能しか動かなかったが、内容は参加型のファンタジーで、観客の選択によってストーリーが分岐し、人形たちが別世界の冒険をするというものだという。

 UFOキャッチャーで人形を落とすと【動画5】、その人形は別世界にワープして、冒険の旅に出かける。移動した別世界では、骸骨が踊るなど【写真13】、不思議なことが起こるそうだ。さらに、いくつかの場面が回転して切り替わり、最終的に人形が元の世界に戻ってくるというストーリーだという。こちらのロボットも完全稼動を目指し、来年に期待したい。


【写真12】コンピュータ制御部門その3。ゲームセンターのUFOキャッチャーを舞台にした、電気通信大学の「ゲーセンクエスト」 【動画5】UFOキャッチャーで人形を落とすところから物語が始まる 【写真13】移動した別世界で、コミカルな踊りを見せる骸骨たち。その後いくつかの場面が切り替わるらしい

・マネージャーのフランソワーズたん(東京工業大学 工学部 機械宇宙学科)
 個人的に大爆笑だった作品が、東京工業大学の「マネージャーのフランソワーズたん」だ。野球部のマネージャーがキャッチボールで特訓してくれるロボット【写真14】なのだが、この子の性格がツンデレなのだ! 子供にツンデレの意味が分かるかどうかは別として、「ツンデレ萌え〜」の人にとっては堪らないキャラだろう。日本独自の感覚として、「カワイイ」に次ぐ文化として、今後世界に発信されるかもしれない。ちなみにマネージャーの顔は液晶ディスプレイ【写真15】で構成され、そのCGは絵のうまい学生が描いたものだという。

 デモでは、フランソワーズたんがボールを投げて、相手側がキャッチしてボールをミットに投げ返す。ミットにはマイクロスイッチが内蔵され、ボールが当たるとロボットが反応。たとえば、うまくボールがミットに入れば、フランソワーズたんは「うまいじゃない!」とほめてくれる【動画6】。逆にボールが一定の時間内に返ってこないと罵倒!? されるという具合だ。状況に応じて顔やセリフが変化するので、うまく同期をとって全体を制御することが難しかったという。またアームを回してボールを投球する際の微調整に時間が掛かったそうだ。ボールを連続で投げる強化訓練モードや、最後にスポーツドリンクをくれるツンデレモードがあったりと、笑いを誘う演出が満載で、大変面白かった【動画7】【動画8】。


【写真14】コンピュータ制御部門その4。ツンデレなキャッチボールロボットというユニークなアイデアで会場を沸かせた、 東京工業大学 工学部 機械宇宙学科の「マネージャーのフランソワーズたん」 【写真15】マネージャーの顔の部分は液晶ディスプレイになっており、状況に応じてCGで描かれた顔が切り替わる仕組み 【動画6】アームの回転でボールを投げる。この部分の調整はかなり難しかったという。相手がボールをキャッチし、ミットへ返球すると、マネージャーが反応する

【動画7】強化訓練モードでは連続してボールが飛んでくる。「食らえ〜」と叫びながら、かなり速い動作だ。ボールをキャッチできません 【動画8】お待ちかね!? のツンデレモード。スポーツドリンクを差し出し、「自己管理ぐらい少しはしなさよ」「でも心配なんてしてないんだからね」とツンデレ

・N@lus(静岡大学 ロボットファクトリー部)
 静岡大学は、人が座ろうとすると逃げ回る楽しいイスロボット「N@lus」【写真16】【動画9】を製作。一見すると地味に見えるが、複数のセンサーを利用し、技術面での工夫が凝らされていた。プレゼンターの腕にあらかじめ超音波発信機【写真17】を付けておき、最初に超音波をキャッチするとイスロボットが近づいてくる。さらに距離センサー(赤外線センサー)も搭載。こちらは人がある程度の距離までイスロボットに接近すると、それを検知して逃げまわるように機能するもの【写真18】。またプレゼンターがイスを無理やり捕まえて座ろうとすると、怒って背後に搭載されているハンマーが下りて頭を叩くという仕掛けもあった【動画10】。

 駆動部にはハーモニックドライブギアとDCモータを採用しており、実際に人が座った状態でも移動できる耐性とトルクをもっているという。コントロール系にはH8とPICマイコンを利用し、前者でセンサーの処理を、後者で駆動系の処理をしているそうだ。コンテストの趣旨から外れるだろうが、逃げるイスという発想を真逆にすれば、福祉機器など実用面でも十分に活躍が期待できそうだ。


【写真16】コンピュータ制御部門その5。静岡大学 ロボットファクトリー部の「N@lus」。逃げるイスという発想だが、実用面も垣間見えた。イス上部には、全方向から超音波を受けられるように、複数台のセンサーを設置 【動画9】くるくる回転しながら、人が座ろうとするのを阻止するイスロボット。ちょっと応答が遅いような気がするが、しっかりと制御されていた 【写真17】プレゼンターの腕にあらかじめ超音波発信機をセットしておく。イスロボットは、まず超音波をキャッチして相手に近づいてくる

【写真18】イスロボットの底部と両サイドに付いている距離センサー。こちらで人の接近を検知してから、人から逃げ回るようにモータを制御 【動画10】イスに無理やり座るとハンマーでお仕置き! さらにイスの両脇にある風船が膨らんで破裂するという楽しい仕掛けも隠されていた

【写真19】コンピュータ制御部門その6。群馬県立太田工業高校の「エアロボット」。エアで動く歩行ロボットは制御が難しそうだ
・エアロボットproject OTA I-13(群馬県立太田工業高校)
 群馬県立太田工業高校は、ビニール袋でつくられたユニークな歩行エアロボットを出展していた【写真19】。バルブを制御してビニールに圧縮空気を送り込み、足を変形させながら歩行させる仕組みで、歩行パターンをパソコンで制御し、前進・後進するためのアクチュエータも装備している。アイデアは大変ユニークだったが、残念ながら今回のデモまでに製作が間に合わなかったようだ。ぜひ来年は実際に動くところを見てみたい作品だ。


・SURL(信州大学)
 信州大学の「SURL」【写真20】も筆者が個人的に感動した作品の1つ。これは大道芸という意味で、まさにドンピシャのジャグリング・ロボットだった。このロボットには、2本のアーム【写真21】があり、さらにそのアーム両端に光のトーチを装備した回転機構がある。それらが自在に高速回転することで、美しい光の軌跡を描けるようになっている。アームの駆動にはDCモータを利用し、複数のPICマイコンで制御を行なっている。アームには直交するマーカーが張ってあり、それをフォトインターラプタで検出し、90度ごとに位置決めを行なっているそうだ。

 チームメンバーは全員がジャグリングサークルに所属。デモでは全国大会に入賞した経験をもつメンバーがロボットと共演した。高速に動くロボットアームの軌跡を見ながら、シンクロする芸術性の高いパフォーマンスを見せてくれた。共演者はこの演技のために1日12時間以上も練習を重ねてきたという【動画11】。またロボットだけでなく、トーチにもPICマイコンが搭載されており、光の色が変化したり、細かい演出も見られた【写真22】。メディアアート分野では、この手の作品もあるようだが、機械と人のコラボレーションまで含めて考えれば、「ロボットアート」という新領域が拓けそうな気がする。子供だけでなく、大人も楽しめた作品だった。


【写真20】コンピュータ制御部門その7。まさに大道芸! ジャグラーとのコラボレーションで観客を魅了した、信州大学の「SURL」 【写真21】アーム部の回路。駆動系にDCモータを利用し、合計20個以上のPICマイコンで制御を行なっている。ドライブ回路も自作したそうだ

【動画11】見事にロボットとジャグラーの軌跡がシンクロしている。経時的に変化する光の色も美しく、芸術性の高いパフォーマンスを見せてくれた 【写真22】トーチにもPICマイコンを組み込んでいた。発光パターンのプログラムを組んで、3色のLEDをシーケンシャルに制御。今回は利用しなかったが、PWM制御で光の強度を変化させるトーチも製作したそうだ

・MECHA沢新一(16)改:ヨーヨー特化型(東京工業大学 工学部 機械宇宙学科)
 東京工業大学は、ハイパーヨーヨーのデモを行なうユニークなロボットを紹介【動画12】【動画13】。これは、ヨーヨーの動作をすべて機械的に模すのではなく、一部を映像として見せ、アームとの動作を組み合わせることで芸を披露するもの。ロボット前方に置かれたプロジェクターで、ロボットのボディに映像を投影し、途中から機械的なアームの動きと連動する形だ。制御系には同大学で開発されたロボット専用小型システム(TITech Wire)が用いられており、AD、DA、デジタルなどのIOモジュールと通信し、データの収集やモータ制御の指令を出せる。

 アーム部は、動作をよりダイナミックに見せるために、一般的なモータ制御だけでなく、ヨーヨーを自由落下させる工夫も取り入れたそうだ【写真23】【写真24】【写真25】。このほかカーテンレールを利用した簡易スライド機構や、かわいいドコモダケのキャラクターなど、細部にわたる演出も良かった。今回のデモでは披露されなかったが、口から煙(冷却スプレー)を吐出する機構も備えていた。技術的にいろいろな仕組みが盛り込まれた高度な作品という印象だった。


【動画12】コンピュータ制御部門その8。映像との組み合わせでハイパーヨーヨーのデモを行なう、東京工業大学 工学部 機械宇宙学科の「MECHA沢新一(16)改:ヨーヨー特化型」 【動画13】ダイナミックな大回転をヨーヨーで行なっているところ。機械的な揺動とヨーヨーの動きがバッチリと決まっている 【写真23】アーム前面。一部の動きを映像として見せ、途中からヨーヨーをメカニカルに動かす仕組み。映像とメカの動きをスムーズに連動させていることがポイント

【写真24】アーム部を裏から見たところ。DCモータでアームを揺動させたり、ヨーヨーを自由落下させたりすることで、ダイナミックな動きを再現 【写真25】すべての制御は、同大学で開発されたロボット専用小型システム(TITech Wire)に任せているという。無線LANでパソコンと通信することも可能だ

・SLR(香川大学)
 「SLR」【写真26】は香川大学の作品。ご当地の名物「讃岐うどん」をテーマにした楽しいロボットだ。3つのロボットがあり、生地を切って(実際に切るのではなく、切る動作をする)【写真27】、うどんを釜に運び、茹で上げ、湯切りをしてから取り出し【写真28】、汁を入れるまでのプロセスを表現【動画14】。うどんを切ったあと、それを磁石のついたヒモで巻き取りながら、釜のほうへ搬送する。

 うどんを取り出す機構は、ソレノイドの可動鉄心でハンマーを止め、電気が流れると鉄心が動いてストッパーが外れて、開放されたハンマーが下に落ちる仕組みだ。そしてハンマーの力でテコを押し、勢いよくうどんを飛ばす。ここでうどんをうまく受け取るために、微妙な調整が必要だという。また何回もこの部分を動かしていると、金属疲労でメカが壊れてしまうことがあり、けっこう苦労したそうだ。うどんをつくるロボットという発想がとてもユニークで、子供たちも興味津々の眼差しで見ていたようだ。


【写真26】コンピュータ制御部門その9。ご当地の名物「讃岐うどん」をテーマにした、香川大学のロボット「SLR」 【写真27】実際にうどんを切るのではなく、包丁を上下に動かして切る動作を見せている。写真はまな板にのった本物の讃岐うどんだ

【写真28】湯切りの部分。次に釜から飛んできたうどんをキャッチ。うどんをうまく捕捉するのが難しいところだという 【動画14】うどんを切って、釜に入れ、茹で上げ、湯切り、取り出して、汁を入れるまでの一連のプロセスをロボットで表現

・TEAM HOG(千葉工業大学)
 千葉工業大学は、自作の車輪型ロボット「TEAM HOG」【動画15】を紹介した。全員1年生のチームで、ロボットの自作は今回が初挑戦だという。このロボットは特にハード面を重視し、イタリアンマフィアをイメージしたスマートなデザインを目指したという。自分たちで型をつくり、FRP樹脂(繊維強化プラスチック)でヘッドやカバーなど、曲線のある造形にチャレンジ。外観に大きなこだわりをみせていた。制御系にはH8マイコンを採用している。複数のモーションを組み合わせて動作させる仕組みだが【写真29】、将来的にはすべての動作を自律制御できるようにしたいそうだ。本番のデモでは、演出のために付けたボディの布が歯車に食い込んでしまうトラブルが発生し、思いどおりに動かなかったようで残念だった。ぜひ来年に期待したい。


【動画15】コンピュータ制御部門その10。特に外観に力を入れたという、千葉工業大学の「TEAM HOG」 【写真29】自分たちで最初から型をつくり、ヘッドやカバーなどをFRP樹脂で製作したそうだ

・VRチーム(電気通信大学 ロボメカ工房)
 電気通信大学は、バーチャルリアリティの技術とロボットを組み合わせた新感覚のゲーム「ウサギさんのにんじん畑」を紹介していた。プロジェクターから映し出される画面には、フィールドを徘徊するブタと複数のニンジンが映し出されている。具体的なゲームのルールは、現実世界のウサギロボットを操作して、ブタにニンジンを荒される前に、これらのニンジンを収穫するというものだ【動画16】。

 現実のフィールドでは、ニンジンやブタは見えない【写真30】。これらはCGとして画面上で合成されているからだ。実際にウサギロボットが運ぶ対象は、黒いマーカーが付いたキューブとなる【写真31】【写真32】。

 画面上でニンジンなどのCGを合成するために、AR(Augmented Reality:拡張現実感)研究用のソフトウェアライブラリー「ARToolKit」が用いられている。これにより、カメラで取得した現実世界の映像に対し、どの場所にマーカーがあるのか、それぞれのキューブ座標を把握し、その位置にオブジェクト(ニンジンやブタ)を配置する。基本的に画像処理がメインとなるが、カメラ撮影の際に外乱が入ることがあるため、アルゴリズムにいろいろな工夫を凝らしたという。


【動画16】コンピュータ制御部門その11。電気通信大学 ロボメカ工房は、現実世界の映像と仮想的なオブジェクト(CG)を結びつけるAR技術を応用した新感覚のゲームを紹介。画面上には、現実にあるウサギロボットのほか、ニンジンや走り回るブタのCGが合成されている 【写真30】現実のフィールドには、散りばめられたキューブとウサギロボットしかない。ただし画面上では、それぞれのキューブにニンジンのCGが紐付けられている

【写真31】「ARToolKit」を利用し、キューブの上にある黒いマーカーを座標として認識する 【写真32】ウサギロボットをコントロールして、ニンジン(マーカーの付いたキューブ)を収穫する

・SORR・Y(金沢工業大学)
 どこかで聞いたことがある!? 「SORR・Y」という名前のロボットを出展していたのは金沢工業大学のチームだ【写真33】。学校教育の一環として4カ月ほどで製作したもので、材料は基本的に廃材を利用し、ほとんどコストも掛かっていないという。発想の原点は、手品を披露するマジックボックスにあるという。ロボットの腹部にあるフタが開き、そこに空き缶を入れると、フタがいったん閉じるようになっている。次にフタが開くと、あら不思議! 先ほど入れた空き缶が潰れた缶になっている。さらに今度は靴を中に入れると、次に出てくるときは靴から花が咲いている。とてもうまい演出をしており、目の肥えた子供たちにも大変ウケていた【動画17】。

 そのからくりは、あらかじめ潰れた缶や花が咲いた靴をロボットの内部(頸部)にセットしておくというもの【写真34】。それらをサーボモータで排出口【写真35】に落すことで、フタを開いたときにあたかもロボットが缶をプレスしたり、花を咲かせているように見せるというアイデアだ。センサーはリミットスイッチだけで、機構もシンプルに仕上げている。制御マイコンにはatmel AVRシリーズのATmega32を採用。また浅草技研のサーボコントローラーも利用しているという。ロボットに物を入れて経時的にシーケンシャルな動きをさせる方式を採用したため、プレゼンテーター側で十分にタイミング合わせなどの練習をしておく必要があるそうだ。個人的には、しゃぼん玉を連続で吹いて飛ばす演出が華やかで印象に残った【動画18】【写真36】。しゃぼん玉を量産するために輪を十字状に4つ配置し、連続的にしゃぼんを輪につけながらエアを送っているという。


【写真33】コンピュータ制御部門その12。某映画のキャラ「WALL・E」に似ている、金沢工業大学のマジックロボット「SORR・Y」 【動画17】楽しいマジックショーが子供たちに大好評だった。靴をロボットに入れると、あらら不思議!? 花が咲いた靴が出てきたよ! 【写真34】ロボットの内部構造。プレスした缶や花が咲いた靴をあらかじめロボットの内部にセットしておく。自動販売機と同じ様な原理だ

【写真35】プレスされた缶が排出口から出てきたところ。あたかも缶がつぶれたようにみせるテクニックが良い 【動画18】シャボン玉を背後から吐き出すSORR・Yくん。ゴミの処理をしっかり子供たちに啓蒙することも忘れていない 【写真36】シャボン玉を連続して発生させる機構。4つの輪が十字に並び、回転しながらしゃぼんを付ける。ポンプで輪に空気を送って玉を作り出す。ポンプの駆動電圧を下げることで、うまく玉ができるように調整しているという

・ピカピカソ(東京工業大学 工学部 機械宇宙学科)
 東京工業大学の「ピカピカソ」【写真37】は、名前から想像できるとおり、似顔絵を描いてくれるロボット。人気ゲームキャラクターの「ピカチュウ」と、天才画家「ピカソ」を合わせたネーミングで、デフォルメされた顔を描くことが可能だ。実際にはロボットが絵を描くのではなく、搭載カメラ【写真38】で人の顔を撮影し、その画像にデジタル処理を施してから、ディスプレイ上で表現するという流れだ【動画19】。

 見学者と話をする際には、眉毛、目、口、手などがコミカルに動き、とても親しみがわいた。絵を描こうとすると「燃えてきましたよ〜」というセリフとともに、熱い心理状態を胸の炎(布)で表現していた【写真39】。こちらも制御系には、ロボット専用小型システム(TITech Wire)が用いられているという。この作品も子供たちに大いにウケていたようだ。


【写真37】コンピュータ制御部門その13。東京工業大学 工学部 機械宇宙学科の「ピカピカソ」。ゲームキャラ「ピカチュウ」と、天才画家「ピカソ」を合わせたネーミングだ 【写真38】似顔絵は実際にロボットが描くのではなく、ロボットに搭載したカメラで対象物を撮影し、その画像にデジタル処理を施して表示する仕組み

【動画19】ロボットの腕の動きと、さまざまに変化する表情に見とれているうちに、画像処理が終わり、デフォルメされた絵を画面に表示 【写真39】ロボットの胸の部分。創作意欲に燃える気持ちを、光と布で炎として表現している

 さて気になる競技結果だが、どれも独自性があり、面白い作品が多く、優劣をつけがたいものばかりだった。このコンテストでは技術面からのアプローチだけでなく、いかにプレゼンをうまく行なって、製作物の楽しさを相手に訴求できるかという点が勝敗を決める大きなポイントになる。両部門とも順位は専門審査員による評価に加え、子供たちの意見も対象となった。子供たちは、面白い作品だと明確に反応が返ってくるので、ある意味ではシビアであったかもしれないが、そのぶん公平性もあり、納得がいく結果となったのではないだろうか。以下に入賞作品を示す。

■からくり部門
優勝 からくり春まつり(不二越工業高等学校 情報機械科)【写真40】

■コンピュータ制御部門
優勝 SORR・Y(金沢工業大学)【写真41】
準優勝 ピカピカソ(東京工業大学 工学部 機械宇宙学科)

■そのほかの特別賞
技術賞 マネージャーのフランソワーズたん(東京工業大学 工学部 機械宇宙学科)
創造賞 N@lus(静岡大学 ロボットファクトリー部)
芸術特別賞 SURL(信州大学)


【写真40】表彰式の模様。からくり部門で優勝した不二越工業高等学校 情報機械科のお2人 【写真41】コンピュータ制御部門で優勝した金沢工業大学の皆さん。初出場ながら、子供たちの心をグッとつかんだ

産学のユニークな先端ロボットも大集合!

【写真42】会場の一部に設けられた先端ロボット展示コーナー。産学で開発されたユニ−クなロボットたちが大集合
 今回のロボットグランプリでは、会場の一部にロボット展示コーナーが設けられ、大学や企業による先端ロボットも紹介された【写真42】。

 まず目を引いたのが、東京工業大学 機械宇宙システム専攻 広瀬・福島研究室のロボットだ。脚車輪複合型ロボット「Roller-Walker」【写真43】は、不整地でも硬平地でもスムーズに移動できるように、脚型移動と車輪型移動の機構を併せ持っている。最大の特徴は、駆動力を持たない「受動車輪」が歩行機械の足先に取り付けられている点だ。硬平地ではローラースケートで滑る原理と同様にしてスイスイと効率よく推進できる。一方、不整地では足首を直角に回転させ、この受動車輪を足裏として用いることで脚型移動が可能だ。アクチュエータがないぶん、足先が軽量化されており、軽快に歩行する【動画20】。


【写真43】東京工業大学の脚車輪複合型ロボット「Roller-Walker」は、環境によって4足歩行で動いたり、ローラースケートのように滑ることができる 【動画20】滑走状態から歩行状態へとスムーズに移行するRoller-Walker。車輪に動力源がなく、脚の動きで滑走する点がポイントだ。実験では歩行時の2倍以上の速度0.8m/sで直進できることを確認したという

 また「Omni-Crawler」【写真44】も特に印象に残ったロボットだった。通常の平らなクローラーとは異なり、断面が円形で、断面中央に回転軸を持つユニークなクローラー【写真45】を開発。前進・後進しながら、素早く横方向への移動が可能な構造になっている点が大きな特徴【動画21】。これにより、狭隘部に対しても位置決めが簡単に行なえるようになり、パイプ内外での走行面の適応性が向上するという。


【写真44】全方向移動が可能なクローラー型ロボット「Omni-Crawler」も登場 【写真45】クローラーの形状がユニークだ。断面が円形で、断面中央に回転軸を持ち、前後方向にも横方向にも進めるようになっている 【動画21】Omni-Crawlerのデモンストレーション。前進から横方向へスムーズに移動できる

【動画22】レスキューロボットとして、実際に災害現場で活躍する「IRS蒼龍」。ボディは3つの部分に分かれ、リンク伸縮によって、さまざまな姿勢に対応
 レスキューロボットとして大変有名な「IRS蒼龍」【動画22】もあった。これは震災などで倒壊した建物の瓦礫を縫って内部へ進入し、被災者の発見・救援にあたるロボットだ。前部・中央部・後部の3つに分かれており、リンク伸縮によって、さまざまな姿勢に対応できる。もちろん階段の駆け上りも可能だ。前部にカラーカメラやレーザー距離センサーが搭載され、このほかにもサーモビジョン、温度センサー、被災者とコンタクトを取るマイク・スピーカーも装備している。

 中央大学は、ユニークな「ミミズロボット」【写真46】と「カタツムリロボット」【写真47】を紹介していた。ミミズロボットは、ミミズのぜん動運動を模したもので、後方から前方に向かって収縮を伝えることで前進していく仕組み。将来的に月探査、配管検査、医療用検査などのロボットとしての応用を目指しているという。デモでは狭い配管の中を這いながら進む様子を紹介していた【動画23】。

 一方、カタツムリロボットもカタツムリの移動方法を応用して動くもので、波動の伝播方向によってロボットの進行方向を決定する。ロボットはサーボモータを搭載した8つの駆動モジュールから構成され、それぞれが平行リンクで連結されている。この駆動モジュールよって、ロボットの形状を変えたり、波の伝わり方を変化させ、全方向に移動することが可能だ。たとえば8つのモジュールの並びを円形にし、4つのモジュールを時計回り方向(CW)へ、また残りの4つのモジュールを反時計回り方向(CCW)へ向かうように波を伝播させると、結果としてロボット全体は直進することになる【動画24】。カタツムリロボットは、接地面積が広いため荒地でも安定して移動でき、傾斜面でも摩擦で走行できるというメリットもある。


【写真46】中央大学のユニークな「ミミズロボット」。ミミズのように、ぜん動運動をしながら前進していく。月探査、配管検査、医療用検査などのロボットとして応用を考えている 【写真47】カタツムリの移動方法を応用した「カタツムリロボット」。波動の伝播方向によってロボットの進行方向が決定される

【動画23】ミミズロボットの動き。狭い配管の中を、ゆっくり進んでいく様子。本当の生き物のような動きだ 【動画24】カタツムリロボットは8つのモジュールで構成され、形状を変えられる。映像では円形になろ、片側をCW方向、もう片側をCCW方向に向かうよう波を伝播させて直進。波の伝わり方を変化させれば、全方向移動も可能

 東京電機大学 工学部 機械工学科の栗栖研究室は、惑星探査や災害現場などで役立つロボット遠隔操作技術について発表していた【写真48】。オペレーターが周囲状況を把握する際に必要な提示装置や、1台あるいは複数台のロボットでの協調作業を実現する操作装置について検討。研究のために合計24個の関節を備えた作業用6脚ロボット【写真49】を製作し、さまざまな作業に合わせてジョイスティックや3次元ハプティクスデバイス【写真50】を使い分けながらロボットを操作。ロボットは安定した形で歩行できるように、常に重心を保ちながら自律制御される。さらにロボット関節部に取り付けられたセンサー(ポテンショメータ)のデータをパソコンへ取り込み、ほぼリアルタイムで姿勢制御の状態を画面上で表示していた。


【写真48】東京電機大学のロボット遠隔操作技術。惑星探査や災害現場などで役立つテクノロジーを目指しているという 【写真49】研究のために開発された、クモのような作業用6脚ロボット。合計24個の関節を備えており、それぞれの関節についたセンサーの情報をパソコン側にフィードバックし、画面上でロボットの姿勢状態をリアルタイム表示 【写真50】ロボットの操作に用いられるジョイスティック(写真右)と3次元ハプティクスデバイス(写真左)。必要に応じて使い分ける

 サスティナブル ロボティクスは、開発中のツインフレームロボット「HEXA LEGS」【写真51】を展示していた。このロボットは、合計6脚を備えたツインフレーム型のシンプルな歩行移動ロボットで、従来の車輪型ロボットでは難しい段差・不整地での移動を可能にするものだ。3脚×2組のフレームを交互に上下方向に移動しながらスライドさせ、段差がある場所でも簡単に移動できる【動画25】。ロボットの操作は、RS-232C経由で方向・速度のコマンドを指定するだけでよく、あとは接地・接触・傾斜センサーなどによって本体が水平になるように自律制御しながら、さまざまな地形に対応する。


【写真51】サスティナブル ロボティクスのフレーム型ロボット「HEXA LEGS」。3脚のフレームを2つ組み合わせて利用することで、段差のある場所でも簡単に移動できる 【動画25】重力方向の自重支持動作と、水平移動時の動作が分離されているため、脚のエネルギー効率も良いという

【写真52】西澤電機計器製作所の自動ページめくり器 「ブックタイム」。A4判〜文庫本サイズ、厚さ3cm以下の本に対応する
 このほかにも「今年のロボット大賞」のサービス部門に選出された、西澤電機計器製作所の自動ページめくり器 「ブックタイム」【写真52】も展示されていた。ベースとなる機構は信州大学で開発したもので、「人がページをめくる指の動き」を一枚分離機構で初めて再現。スイッチ操作によりページの右めくり・左めくりが簡単に行なえる読書支援ロボットだ。使い勝手や安全性などのユーザビリティを追求し、自力で本をめくれない人でも、自分のペースで読書ができ、QOLの向上が図れるという。
 
 以上、本レポートでは第12回ロボットグランプリの初日に行なわれた大道芸ロボットコンテストの模様と、会場で併設されていた先端ロボット紹介コーナーの展示物について紹介した。後編では、翌日に開催されたランサー競技、およびスカベンジャー競技の模様をお伝えする。


URL
  ロボットグランプリ
  http://www.RobotGrandPrix.com

関連記事
「第10回ロボットグランプリ」開催(2007/03/13)


( 井上猛雄 )
2009/04/17 14:57

- ページの先頭へ-

Robot Watch ホームページ
Copyright (c) 2009 Impress Watch Corporation, an Impress Group company. All rights reserved.