WEBVTT

00:00:01.531 --> 00:00:03.368
ロボットです

00:00:03.392 --> 00:00:04.806
ロボットは

00:00:04.830 --> 00:00:08.521
何百万回もの同一な作業を
最小限の誤りで行いますが

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

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

00:00:14.268 --> 00:00:15.524
見てください

00:00:15.548 --> 00:00:17.456
何時間でも見飽きません

00:00:18.108 --> 00:00:19.407
でしょう？

00:00:19.431 --> 00:00:21.638
その好印象が薄れるのは

00:00:21.662 --> 00:00:24.595
そのようなロボットを
工場から持ち出した場合です

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

00:00:29.023 --> 00:00:33.301
さほど精度が要求されない
単純作業をする時でさえ

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

00:00:34.960 --> 00:00:37.689
ドアを開けるのに
それほど精度は必要ありません

NOTE Paragraph

00:00:37.713 --> 00:00:38.743
（笑）

NOTE Paragraph

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

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

NOTE Paragraph

00:00:43.095 --> 00:00:44.365
（笑）

NOTE Paragraph

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

NOTE Paragraph

00:00:47.561 --> 00:00:49.236
どうしてなのでしょう？

00:00:49.260 --> 00:00:51.134
何年にもわたって

00:00:51.158 --> 00:00:54.458
ロボットは速さと精度を
重視して設計され

00:00:54.482 --> 00:00:57.444
特定の構造を持ったものとして
製作されてきました

00:00:57.468 --> 00:00:58.619
ロボットアームの場合

00:00:58.619 --> 00:01:01.402
明確な形を持った
剛体リンクと

00:01:01.426 --> 00:01:03.485
アクチュエータと呼ばれる
モーターからなり

00:01:03.509 --> 00:01:05.279
関節部で剛体リンクを動かします

00:01:05.303 --> 00:01:06.610
このロボット構造では

00:01:06.624 --> 00:01:08.851
環境を完璧に測定して

00:01:08.865 --> 00:01:10.762
周りに何があるかを知り

00:01:10.786 --> 00:01:13.425
一つ一つの関節の動きについて

00:01:13.449 --> 00:01:15.584
完璧にプログラムする必要があります

00:01:15.608 --> 00:01:18.870
小さな誤差が大きな故障につながって
何かを壊したり

00:01:18.894 --> 00:01:21.907
あるいは 相手が自分より固ければ
ロボット自体が

00:01:21.931 --> 00:01:23.462
壊されたりするからです

NOTE Paragraph

00:01:24.107 --> 00:01:26.312
少しこの事についてお話ししましょう

00:01:26.336 --> 00:01:29.559
考えてみて欲しいのは
このようなロボットの頭脳についてとか

00:01:29.583 --> 00:01:32.328
どれだけ注意深くプログラムするかではなく

00:01:32.352 --> 00:01:34.170
ロボットの本体についてです

00:01:34.606 --> 00:01:37.485
課題があるのは明らかです

00:01:37.509 --> 00:01:40.636
ロボットを精密で頑強にすると

00:01:40.660 --> 00:01:45.049
同時に ロボットは現実世界では
滑稽なほど危険で非効率的なものになるからです

00:01:45.073 --> 00:01:47.058
本体を現実の世界に合わせて

00:01:47.082 --> 00:01:50.311
変形させたり
調節したりできないからです

00:01:51.226 --> 00:01:54.344
そこで逆のアプローチを
考えてみましょう

00:01:54.368 --> 00:01:57.186
周りにある どんなものより
柔らかくするのです

00:01:57.827 --> 00:02:02.912
自分が柔らかかったら何もできないと
思ってしまうかもしれません

00:02:02.936 --> 00:02:04.103
たぶん

00:02:04.127 --> 00:02:06.977
でも大自然は逆のことを教えてくれます

00:02:07.001 --> 00:02:09.032
例えば海洋の最深部では

00:02:09.056 --> 00:02:11.492
数千キロの水圧がかかりますが

00:02:11.516 --> 00:02:13.944
極めて柔らかな動物が

00:02:13.968 --> 00:02:17.245
移動したり 自分よりずっと硬い物体を
扱ったりできます

00:02:17.878 --> 00:02:20.725
このタコはヤシの殻を
運んでいますが

00:02:20.749 --> 00:02:23.133
それは手足になっている触手が

00:02:23.157 --> 00:02:25.661
柔軟なおかげです

00:02:26.241 --> 00:02:30.066
そして当たり前のように
ビンの蓋も開けられます

00:02:31.883 --> 00:02:33.637
見事ですよね

NOTE Paragraph

00:02:35.918 --> 00:02:40.418
ただ こういうことが
できるのはタコの脳だけでなく

00:02:40.442 --> 00:02:42.456
体のおかげでもあるのは明らかです

00:02:42.480 --> 00:02:46.512
これは おそらく
「身体化された知性」の

00:02:46.536 --> 00:02:48.336
もっとも明らかな例でしょう

00:02:48.360 --> 00:02:51.646
そして この知性は
すべての生物が持っているものです

00:02:51.670 --> 00:02:53.236
私たちもみんな持っています

00:02:53.260 --> 00:02:57.102
私たちの体 その形態 材料 構造が

00:02:57.126 --> 00:03:00.308
身体が関わる作業では
基礎的な役割を果たします

00:03:00.332 --> 00:03:05.945
それは私たちが環境に
適応できるからであり

00:03:05.969 --> 00:03:08.373
十分な計画や事前の計算がなくても

00:03:08.397 --> 00:03:11.390
非常に多様な状況に
うまく対応できるのです

NOTE Paragraph

00:03:11.414 --> 00:03:14.129
それなら この「身体化された知性」を

00:03:14.153 --> 00:03:15.708
私たちのロボットに取り入れ

00:03:15.732 --> 00:03:18.081
過重な計算や計測の負荷を

00:03:18.105 --> 00:03:20.122
軽減してはどうでしょうか

00:03:21.097 --> 00:03:23.747
それには 自然がとる戦略に
倣えばいいでしょう

00:03:23.771 --> 00:03:26.383
自然は進化を通じて

00:03:26.407 --> 00:03:30.903
環境に適応する機械を設計することに
成功しているからです

00:03:30.927 --> 00:03:35.421
自然界では柔らかな素材を
採り入れる例は多く見られますが

00:03:35.445 --> 00:03:37.740
硬い素材はまれなのです

00:03:37.764 --> 00:03:41.556
これこそがロボットの
新しい分野で行われることで

00:03:41.580 --> 00:03:43.880
「ソフトロボティックス」と呼ばれ

00:03:43.904 --> 00:03:47.640
その目的はすでにできている様な
超精密なロボットを

00:03:47.664 --> 00:03:49.601
作ることではなく

00:03:49.625 --> 00:03:54.545
現実世界で想定外の状況に直面しても
それを乗り切れるロボットを

00:03:54.569 --> 00:03:56.126
作ることなのです

00:03:56.150 --> 00:03:59.674
ロボットを柔らかくするには
まずボディーに柔軟性を持たせます

00:03:59.698 --> 00:04:05.229
非常に大きく変形できる
材料や構造によって作るので

00:04:05.253 --> 00:04:07.084
剛体リンクは必要ありません

00:04:07.108 --> 00:04:10.656
次に 動作させるために
分散型駆動を使う事で

00:04:10.680 --> 00:04:15.712
とても変形しやすいボディーを
連続的に制御しなければなりません

00:04:15.736 --> 00:04:19.034
これで 多数のリンクや関節があるのと
同じ効果を得られますが

00:04:19.058 --> 00:04:21.681
硬い構造は必要ありません

NOTE Paragraph

00:04:21.705 --> 00:04:25.135
柔軟なロボットを作る工程は

00:04:25.159 --> 00:04:28.039
リンクや歯車やネジを正確に組み立て
硬いロボットを作る—

00:04:28.063 --> 00:04:30.294
ロボット工学とは大きく異なります

00:04:30.948 --> 00:04:34.473
柔軟なロボットでは ほとんどの場合で

00:04:34.497 --> 00:04:35.748
作動装置をゼロから作りますが

00:04:35.772 --> 00:04:38.054
柔軟な素材を
特定の入力に反応するような

00:04:38.078 --> 00:04:40.481
形にします

00:04:41.054 --> 00:04:43.512
例を挙げると

00:04:43.536 --> 00:04:46.007
剛体リンクと関節で行ったら

00:04:46.031 --> 00:04:49.309
かなり複雑な形に
変形することが必要な構造を

00:04:49.333 --> 00:04:51.666
空気圧など １つの入力だけで

00:04:51.690 --> 00:04:53.054
変形させることが出来ます

NOTE Paragraph

00:04:53.869 --> 00:04:57.358
では 柔軟なロボットの
成功例をいくつか見てみましょう

00:04:57.765 --> 00:05:02.312
ハーバード大学で開発された
キュートなロボットで

00:05:02.336 --> 00:05:06.829
その本体に沿って圧力の波を
与えることで動き

00:05:06.853 --> 00:05:10.139
柔軟性があることで
低い障害物をくぐることができ

00:05:10.163 --> 00:05:11.314
歩き続け

00:05:11.338 --> 00:05:14.535
その後は少し変化して歩き続けます

00:05:15.345 --> 00:05:17.576
まだほんの試作品ですが

00:05:17.600 --> 00:05:21.276
動力を搭載した より丈夫な
バージョンも作りました

00:05:21.300 --> 00:05:26.747
これは外の世界に出して
実世界で動かすことができます

00:05:26.771 --> 00:05:28.477
例えば自動車に轢かれても

00:05:30.090 --> 00:05:31.240
動き続けます

NOTE Paragraph

00:05:32.056 --> 00:05:33.207
かわいいでしょう

NOTE Paragraph

00:05:33.231 --> 00:05:34.652
（笑）

NOTE Paragraph

00:05:34.676 --> 00:05:38.540
あるいは魚ロボットは水の中を
現実の魚と同じように泳ぎますが

00:05:38.564 --> 00:05:41.748
これは 空気圧を利用した
分散型の動作機構を持つ

00:05:41.772 --> 00:05:43.416
柔らかな尾びれのおかげです

00:05:43.954 --> 00:05:45.312
これはMITが製作しました

00:05:45.336 --> 00:05:48.141
そして 私たちが作ったのが
タコロボットです

00:05:48.165 --> 00:05:50.244
柔軟なロボットという新分野における

00:05:50.268 --> 00:05:52.394
初期のプロジェクトでした

00:05:52.418 --> 00:05:54.304
これは人工触手だけですが

00:05:54.328 --> 00:05:59.007
触手が複数ある
ロボットも作りました

00:05:59.031 --> 00:06:01.642
水中に投入すると

00:06:01.666 --> 00:06:05.959
水中で動き回って
探査しているように見えます

00:06:05.983 --> 00:06:09.286
剛体のロボットとは違った動きです

00:06:09.310 --> 00:06:12.970
でもこれがサンゴ礁のような
デリケートな環境ではとても重要になります

NOTE Paragraph

00:06:12.994 --> 00:06:14.390
陸上に戻りましょう

00:06:14.414 --> 00:06:15.604
ご覧いただいているのは

00:06:15.628 --> 00:06:19.776
スタンフォードの同僚が開発した
成長するロボットの映像です

00:06:19.800 --> 00:06:21.650
先端にカメラが付けてあります

00:06:21.674 --> 00:06:23.112
このロボットの特徴は

00:06:23.136 --> 00:06:25.552
空気圧を利用して
先端部から伸びていき

00:06:25.576 --> 00:06:28.922
本体は周囲に密着することです

00:06:29.316 --> 00:06:32.034
この形状は動物ではなく
植物から発想を得ました

00:06:32.058 --> 00:06:35.373
素材を使って植物のように伸び

00:06:35.397 --> 00:06:38.357
とても多彩な状況に
対応することができます

NOTE Paragraph

00:06:39.043 --> 00:06:40.711
でも私は生体医工学の技術者なので

00:06:40.735 --> 00:06:43.004
一番関心のある応用領域は

00:06:43.028 --> 00:06:44.481
医療分野です

00:06:44.505 --> 00:06:49.346
ロボットが実際に
身体の内部に入ることこそ

00:06:49.370 --> 00:06:51.289
最も密接な人体との関わりでしょう

00:06:51.313 --> 00:06:54.084
たとえば低侵襲手術の場合です

00:06:54.958 --> 00:06:58.360
このような場面ではロボットが
外科医の役に立つでしょう

00:06:58.384 --> 00:07:00.133
なぜならロボットは

00:07:00.157 --> 00:07:02.784
小さな穴から
まっすぐな器具とともに人体に入る必要があり

00:07:02.808 --> 00:07:06.318
そのような器具は
予測できない環境で

00:07:06.342 --> 00:07:08.390
繊細な組織に接触する上に

00:07:08.414 --> 00:07:10.089
安全でなくてはなりません

00:07:10.113 --> 00:07:12.225
さらに体内にカメラを入れれば

00:07:12.249 --> 00:07:15.867
外科医は術野の内部が見えますが

00:07:15.891 --> 00:07:18.242
従来の内視鏡のような
剛体の棒を使うのは

00:07:18.266 --> 00:07:19.873
困難な場合があります

NOTE Paragraph

00:07:20.517 --> 00:07:23.106
ヨーロッパで私の属していた研究グループでは

00:07:23.130 --> 00:07:25.726
外科手術のための
柔らかいカメラロボットを開発しました

00:07:25.750 --> 00:07:29.518
これは従来の内視鏡とは全く異なり

00:07:29.542 --> 00:07:32.646
モジュールが柔軟なので

00:07:32.670 --> 00:07:37.558
どの方向にも曲がりますし
伸ばすこともできます

00:07:37.582 --> 00:07:40.692
そしてこれは
他の機器の状況を

00:07:40.716 --> 00:07:43.454
別の視点から見るために
外科医が実際に使用しました

00:07:43.478 --> 00:07:46.684
周囲のどの臓器に接触しているか
気を配る必要がありません

00:07:47.247 --> 00:07:50.990
こちらは柔軟なロボットが活動している様子で

00:07:51.014 --> 00:07:53.832
ちょうど内部に入ろうとしています

00:07:53.856 --> 00:07:57.125
人体シミュレータで実際の人体ではありません

00:07:57.149 --> 00:07:58.300
体内を移動します

00:07:58.324 --> 00:07:59.998
照明も内蔵しているのは

00:08:00.022 --> 00:08:03.143
普通 体内には明かりがないからです

NOTE Paragraph

00:08:03.167 --> 00:08:04.340
そう願いたいです

NOTE Paragraph

00:08:04.364 --> 00:08:07.366
（笑）

NOTE Paragraph

00:08:07.390 --> 00:08:12.088
たった１本の針で
外科手術ができる場合がありますが

00:08:12.112 --> 00:08:16.159
現在スタンフォードでは
柔軟な針を開発中です

00:08:16.183 --> 00:08:18.835
微小で柔軟なロボットですが

00:08:18.859 --> 00:08:22.153
組織との接触を利用して
実質臓器の内部で舵を取って進むよう

00:08:22.177 --> 00:08:24.407
機械的設計がされています

00:08:24.431 --> 00:08:28.511
これによって 腫瘍など
実質臓器の奥深くにある様々な対象に

00:08:28.535 --> 00:08:30.233
到達できるようになります

00:08:30.257 --> 00:08:32.582
挿入点は１か所で

00:08:32.606 --> 00:08:36.645
対象に届くまでに避けたい部位をかわして

00:08:36.669 --> 00:08:38.033
舵取りもできます

NOTE Paragraph

00:08:39.377 --> 00:08:42.682
現代は ロボット工学にとって
ワクワクするような時代です

00:08:42.706 --> 00:08:45.859
柔らかい組織を
扱わねばならないロボットは

00:08:45.883 --> 00:08:49.849
ロボット工学のコミュニティに
新たな難問を投げかけています

00:08:49.873 --> 00:08:52.548
実際 制御の方法や
柔軟な構造にどうセンサーを

00:08:52.572 --> 00:08:55.576
取り付けるかの
研究を始めたところです

00:08:55.600 --> 00:08:58.560
もちろん 何百万年に渡る進化を通して
自然が見出したものに

00:08:58.584 --> 00:09:00.778
私たちはまだまだ近づいていません

NOTE Paragraph

00:09:00.802 --> 00:09:02.906
でも 確信していることがあります

00:09:02.930 --> 00:09:05.446
ロボットは より柔軟で
より安全なものになり

00:09:05.470 --> 00:09:08.452
人々を助ける存在に
なっていくでしょう

00:09:08.809 --> 00:09:09.960
ありがとう

NOTE Paragraph

00:09:09.984 --> 00:09:14.396
（拍手）