0:00:01.531,0:00:03.368
ロボットです

0:00:03.392,0:00:04.806
ロボットは

0:00:04.830,0:00:08.521
何百万回もの同一な作業を[br]最小限の誤りで行いますが

0:00:08.545,0:00:11.059
それは私たちにはとても難しい事ですよね？

0:00:11.083,0:00:14.244
ロボットの働きぶりは見事です

0:00:14.268,0:00:15.524
見てください

0:00:15.548,0:00:17.456
何時間でも見飽きません

0:00:18.108,0:00:19.407
でしょう？

0:00:19.431,0:00:21.638
その好印象が薄れるのは

0:00:21.662,0:00:24.595
そのようなロボットを[br]工場から持ち出した場合です

0:00:24.619,0:00:28.999
ここのように 環境が完全には[br]わかっておらず 計測されていない場合

0:00:29.023,0:00:33.301
さほど精度が要求されない[br]単純作業をする時でさえ

0:00:33.325,0:00:34.936
こんなことが起きてしまいます

0:00:34.960,0:00:37.689
ドアを開けるのに[br]それほど精度は必要ありません

0:00:37.713,0:00:38.743
（笑）

0:00:38.767,0:00:41.221
測定におけるわずかな誤差とかでも

0:00:41.245,0:00:43.071
ロボットはバルブの位置を見失い

0:00:43.095,0:00:44.365
（笑）

0:00:44.389,0:00:46.833
ほとんどの場合は立ち直ることさえできません

0:00:47.561,0:00:49.236
どうしてなのでしょう？

0:00:49.260,0:00:51.134
何年にもわたって

0:00:51.158,0:00:54.458
ロボットは速さと精度を[br]重視して設計され

0:00:54.482,0:00:57.444
特定の構造を持ったものとして[br]製作されてきました

0:00:57.468,0:00:58.619
ロボットアームの場合

0:00:58.619,0:01:01.402
明確な形を持った[br]剛体リンクと

0:01:01.426,0:01:03.485
アクチュエータと呼ばれる[br]モーターからなり

0:01:03.509,0:01:05.279
関節部で剛体リンクを動かします

0:01:05.303,0:01:06.610
このロボット構造では

0:01:06.624,0:01:08.851
環境を完璧に測定して

0:01:08.865,0:01:10.762
周りに何があるかを知り

0:01:10.786,0:01:13.425
一つ一つの関節の動きについて

0:01:13.449,0:01:15.584
完璧にプログラムする必要があります

0:01:15.608,0:01:18.870
小さな誤差が大きな故障につながって[br]何かを壊したり

0:01:18.894,0:01:21.907
あるいは 相手が自分より固ければ[br]ロボット自体が

0:01:21.931,0:01:23.462
壊されたりするからです

0:01:24.107,0:01:26.312
少しこの事についてお話ししましょう

0:01:26.336,0:01:29.559
考えてみて欲しいのは[br]このようなロボットの頭脳についてとか

0:01:29.583,0:01:32.328
どれだけ注意深くプログラムするかではなく

0:01:32.352,0:01:34.170
ロボットの本体についてです

0:01:34.606,0:01:37.485
課題があるのは明らかです

0:01:37.509,0:01:40.636
ロボットを精密で頑強にすると

0:01:40.660,0:01:45.049
同時に ロボットは現実世界では[br]滑稽なほど危険で非効率的なものになるからです

0:01:45.073,0:01:47.058
本体を現実の世界に合わせて

0:01:47.082,0:01:50.311
変形させたり[br]調節したりできないからです

0:01:51.226,0:01:54.344
そこで逆のアプローチを[br]考えてみましょう

0:01:54.368,0:01:57.186
周りにある どんなものより[br]柔らかくするのです

0:01:57.827,0:02:02.912
自分が柔らかかったら何もできないと[br]思ってしまうかもしれません

0:02:02.936,0:02:04.103
たぶん

0:02:04.127,0:02:06.977
でも大自然は逆のことを教えてくれます

0:02:07.001,0:02:09.032
例えば海洋の最深部では

0:02:09.056,0:02:11.492
数千キロの水圧がかかりますが

0:02:11.516,0:02:13.944
極めて柔らかな動物が

0:02:13.968,0:02:17.245
移動したり 自分よりずっと硬い物体を[br]扱ったりできます

0:02:17.878,0:02:20.725
このタコはヤシの殻を[br]運んでいますが

0:02:20.749,0:02:23.133
それは手足になっている触手が

0:02:23.157,0:02:25.661
柔軟なおかげです

0:02:26.241,0:02:30.066
そして当たり前のように[br]ビンの蓋も開けられます

0:02:31.883,0:02:33.637
見事ですよね

0:02:35.918,0:02:40.418
ただ こういうことが[br]できるのはタコの脳だけでなく

0:02:40.442,0:02:42.456
体のおかげでもあるのは明らかです

0:02:42.480,0:02:46.512
これは おそらく[br]「身体化された知性」の

0:02:46.536,0:02:48.336
もっとも明らかな例でしょう

0:02:48.360,0:02:51.646
そして この知性は[br]すべての生物が持っているものです

0:02:51.670,0:02:53.236
私たちもみんな持っています

0:02:53.260,0:02:57.102
私たちの体 その形態 材料 構造が

0:02:57.126,0:03:00.308
身体が関わる作業では[br]基礎的な役割を果たします

0:03:00.332,0:03:05.945
それは私たちが環境に[br]適応できるからであり

0:03:05.969,0:03:08.373
十分な計画や事前の計算がなくても

0:03:08.397,0:03:11.390
非常に多様な状況に[br]うまく対応できるのです

0:03:11.414,0:03:14.129
それなら この「身体化された知性」を

0:03:14.153,0:03:15.708
私たちのロボットに取り入れ

0:03:15.732,0:03:18.081
過重な計算や計測の負荷を

0:03:18.105,0:03:20.122
軽減してはどうでしょうか

0:03:21.097,0:03:23.747
それには 自然がとる戦略に[br]倣えばいいでしょう

0:03:23.771,0:03:26.383
自然は進化を通じて

0:03:26.407,0:03:30.903
環境に適応する機械を設計することに[br]成功しているからです

0:03:30.927,0:03:35.421
自然界では柔らかな素材を[br]採り入れる例は多く見られますが

0:03:35.445,0:03:37.740
硬い素材はまれなのです

0:03:37.764,0:03:41.556
これこそがロボットの[br]新しい分野で行われることで

0:03:41.580,0:03:43.880
「ソフトロボティックス」と呼ばれ

0:03:43.904,0:03:47.640
その目的はすでにできている様な[br]超精密なロボットを

0:03:47.664,0:03:49.601
作ることではなく

0:03:49.625,0:03:54.545
現実世界で想定外の状況に直面しても[br]それを乗り切れるロボットを

0:03:54.569,0:03:56.126
作ることなのです

0:03:56.150,0:03:59.674
ロボットを柔らかくするには[br]まずボディーに柔軟性を持たせます

0:03:59.698,0:04:05.229
非常に大きく変形できる[br]材料や構造によって作るので

0:04:05.253,0:04:07.084
剛体リンクは必要ありません

0:04:07.108,0:04:10.656
次に 動作させるために[br]分散型駆動を使う事で

0:04:10.680,0:04:15.712
とても変形しやすいボディーを[br]連続的に制御しなければなりません

0:04:15.736,0:04:19.034
これで 多数のリンクや関節があるのと[br]同じ効果を得られますが

0:04:19.058,0:04:21.681
硬い構造は必要ありません

0:04:21.705,0:04:25.135
柔軟なロボットを作る工程は

0:04:25.159,0:04:28.039
リンクや歯車やネジを正確に組み立て[br]硬いロボットを作る—

0:04:28.063,0:04:30.294
ロボット工学とは大きく異なります

0:04:30.948,0:04:34.473
柔軟なロボットでは ほとんどの場合で

0:04:34.497,0:04:35.748
作動装置をゼロから作りますが

0:04:35.772,0:04:38.054
柔軟な素材を[br]特定の入力に反応するような

0:04:38.078,0:04:40.481
形にします

0:04:41.054,0:04:43.512
例を挙げると

0:04:43.536,0:04:46.007
剛体リンクと関節で行ったら

0:04:46.031,0:04:49.309
かなり複雑な形に[br]変形することが必要な構造を

0:04:49.333,0:04:51.666
空気圧など １つの入力だけで

0:04:51.690,0:04:53.054
変形させることが出来ます

0:04:53.869,0:04:57.358
では 柔軟なロボットの[br]成功例をいくつか見てみましょう

0:04:57.765,0:05:02.312
ハーバード大学で開発された[br]キュートなロボットで

0:05:02.336,0:05:06.829
その本体に沿って圧力の波を[br]与えることで動き

0:05:06.853,0:05:10.139
柔軟性があることで[br]低い障害物をくぐることができ

0:05:10.163,0:05:11.314
歩き続け

0:05:11.338,0:05:14.535
その後は少し変化して歩き続けます

0:05:15.345,0:05:17.576
まだほんの試作品ですが

0:05:17.600,0:05:21.276
動力を搭載した より丈夫な[br]バージョンも作りました

0:05:21.300,0:05:26.747
これは外の世界に出して[br]実世界で動かすことができます

0:05:26.771,0:05:28.477
例えば自動車に轢かれても

0:05:30.090,0:05:31.240
動き続けます

0:05:32.056,0:05:33.207
かわいいでしょう

0:05:33.231,0:05:34.652
（笑）

0:05:34.676,0:05:38.540
あるいは魚ロボットは水の中を[br]現実の魚と同じように泳ぎますが

0:05:38.564,0:05:41.748
これは 空気圧を利用した[br]分散型の動作機構を持つ

0:05:41.772,0:05:43.416
柔らかな尾びれのおかげです

0:05:43.954,0:05:45.312
これはMITが製作しました

0:05:45.336,0:05:48.141
そして 私たちが作ったのが[br]タコロボットです

0:05:48.165,0:05:50.244
柔軟なロボットという新分野における

0:05:50.268,0:05:52.394
初期のプロジェクトでした

0:05:52.418,0:05:54.304
これは人工触手だけですが

0:05:54.328,0:05:59.007
触手が複数ある[br]ロボットも作りました

0:05:59.031,0:06:01.642
水中に投入すると

0:06:01.666,0:06:05.959
水中で動き回って[br]探査しているように見えます

0:06:05.983,0:06:09.286
剛体のロボットとは違った動きです

0:06:09.310,0:06:12.970
でもこれがサンゴ礁のような[br]デリケートな環境ではとても重要になります

0:06:12.994,0:06:14.390
陸上に戻りましょう

0:06:14.414,0:06:15.604
ご覧いただいているのは

0:06:15.628,0:06:19.776
スタンフォードの同僚が開発した[br]成長するロボットの映像です

0:06:19.800,0:06:21.650
先端にカメラが付けてあります

0:06:21.674,0:06:23.112
このロボットの特徴は

0:06:23.136,0:06:25.552
空気圧を利用して[br]先端部から伸びていき

0:06:25.576,0:06:28.922
本体は周囲に密着することです

0:06:29.316,0:06:32.034
この形状は動物ではなく[br]植物から発想を得ました

0:06:32.058,0:06:35.373
素材を使って植物のように伸び

0:06:35.397,0:06:38.357
とても多彩な状況に[br]対応することができます

0:06:39.043,0:06:40.711
でも私は生体医工学の技術者なので

0:06:40.735,0:06:43.004
一番関心のある応用領域は

0:06:43.028,0:06:44.481
医療分野です

0:06:44.505,0:06:49.346
ロボットが実際に[br]身体の内部に入ることこそ

0:06:49.370,0:06:51.289
最も密接な人体との関わりでしょう

0:06:51.313,0:06:54.084
たとえば低侵襲手術の場合です

0:06:54.958,0:06:58.360
このような場面ではロボットが[br]外科医の役に立つでしょう

0:06:58.384,0:07:00.133
なぜならロボットは

0:07:00.157,0:07:02.784
小さな穴から[br]まっすぐな器具とともに人体に入る必要があり

0:07:02.808,0:07:06.318
そのような器具は[br]予測できない環境で

0:07:06.342,0:07:08.390
繊細な組織に接触する上に

0:07:08.414,0:07:10.089
安全でなくてはなりません

0:07:10.113,0:07:12.225
さらに体内にカメラを入れれば

0:07:12.249,0:07:15.867
外科医は術野の内部が見えますが

0:07:15.891,0:07:18.242
従来の内視鏡のような[br]剛体の棒を使うのは

0:07:18.266,0:07:19.873
困難な場合があります

0:07:20.517,0:07:23.106
ヨーロッパで私の属していた研究グループでは

0:07:23.130,0:07:25.726
外科手術のための[br]柔らかいカメラロボットを開発しました

0:07:25.750,0:07:29.518
これは従来の内視鏡とは全く異なり

0:07:29.542,0:07:32.646
モジュールが柔軟なので

0:07:32.670,0:07:37.558
どの方向にも曲がりますし[br]伸ばすこともできます

0:07:37.582,0:07:40.692
そしてこれは[br]他の機器の状況を

0:07:40.716,0:07:43.454
別の視点から見るために[br]外科医が実際に使用しました

0:07:43.478,0:07:46.684
周囲のどの臓器に接触しているか[br]気を配る必要がありません

0:07:47.247,0:07:50.990
こちらは柔軟なロボットが活動している様子で

0:07:51.014,0:07:53.832
ちょうど内部に入ろうとしています

0:07:53.856,0:07:57.125
人体シミュレータで実際の人体ではありません

0:07:57.149,0:07:58.300
体内を移動します

0:07:58.324,0:07:59.998
照明も内蔵しているのは

0:08:00.022,0:08:03.143
普通 体内には明かりがないからです

0:08:03.167,0:08:04.340
そう願いたいです

0:08:04.364,0:08:07.366
（笑）

0:08:07.390,0:08:12.088
たった１本の針で[br]外科手術ができる場合がありますが

0:08:12.112,0:08:16.159
現在スタンフォードでは[br]柔軟な針を開発中です

0:08:16.183,0:08:18.835
微小で柔軟なロボットですが

0:08:18.859,0:08:22.153
組織との接触を利用して[br]実質臓器の内部で舵を取って進むよう

0:08:22.177,0:08:24.407
機械的設計がされています

0:08:24.431,0:08:28.511
これによって 腫瘍など[br]実質臓器の奥深くにある様々な対象に

0:08:28.535,0:08:30.233
到達できるようになります

0:08:30.257,0:08:32.582
挿入点は１か所で

0:08:32.606,0:08:36.645
対象に届くまでに避けたい部位をかわして

0:08:36.669,0:08:38.033
舵取りもできます

0:08:39.377,0:08:42.682
現代は ロボット工学にとって[br]ワクワクするような時代です

0:08:42.706,0:08:45.859
柔らかい組織を[br]扱わねばならないロボットは

0:08:45.883,0:08:49.849
ロボット工学のコミュニティに[br]新たな難問を投げかけています

0:08:49.873,0:08:52.548
実際 制御の方法や[br]柔軟な構造にどうセンサーを

0:08:52.572,0:08:55.576
取り付けるかの[br]研究を始めたところです

0:08:55.600,0:08:58.560
もちろん 何百万年に渡る進化を通して[br]自然が見出したものに

0:08:58.584,0:09:00.778
私たちはまだまだ近づいていません

0:09:00.802,0:09:02.906
でも 確信していることがあります

0:09:02.930,0:09:05.446
ロボットは より柔軟で[br]より安全なものになり

0:09:05.470,0:09:08.452
人々を助ける存在に[br]なっていくでしょう

0:09:08.809,0:09:09.960
ありがとう

0:09:09.984,0:09:14.396
（拍手）