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【#王様のブランチ】自動で動くロボットスーツケース「Travelmate」を高齢者が買い物の時の重い荷物を運ぶキャリーバッグに使うアイデア

参考画像：This Futuristic Robot Suitcase Moves On Its Own and Follows You｜YouTubeスクリーンショット




■自動で動くロボットスーツケース「Travelmate」

This Futuristic Robot Suitcase Moves On Its Own and Follows You

2017年12月16日放送の「王様のブランチ」では自動で動くロボットスーツケース「Travelmate」が紹介されました。

「Travelmate」には“AI（人工知能）”と“機械学習”の機能が搭載が搭載されていて、ユーザーの後ろを自動追跡して動き、人や障害物を避けてくれるそうです。

●「Travelmate」の基本性能

  • 水平走行と直立走行の2種類に対応
  • 動きに合わせてしっかり曲がる
  • ウィンカーのように転倒し、半分光る
  • 障害物を感知して止まる
  • エスカレーターなどの段差も大丈夫
  • スマホでセンサーを感知し、最大自足10kmの速さまで速度調整可能（急いで早歩きくらいならついてきてくれる）
  • ハンドコントロールができる
  • 耐久性に優れた設計
  • 他のキャリーケースを押してくれる

※スマート電子ロック（指紋認証のため安心安全です）

※アメリカ運輸保安庁（TSA）の基準をクリアしたスーツケース

【参考リンク】




■自動で動くロボットスーツケース「Travelmate」を高齢者が買い物の時の重い荷物を運ぶキャリーバッグに使うアイデア

これからの介護のための車イスはどのように変わっていくの？では、テクノロジーによって安全性を高めたり、介護者・被介護者の負担を軽減する車いすについて考えていく中で、日常の買い物に困る「買い物弱者（買い物難民とも呼ばれる）」や移動手段に困る「交通弱者（移動弱者とも呼ばれる）」も増えていて、そうした社会的問題を解決する一つのアプローチとして、スマートモビリティやパーソナルモビリティについて考えられています。

参考画像：超小型モビリティの成果と今後（2016/3/22、国土交通省）｜スクリーンショット

国土交通省の超小型モビリティの成果と今後で紹介されているスライドによれば、超小型モビリティを自動車よりコンパクトで小回りが利き、環境性能に優れ、地域の手軽な移動の足となる１人から２人乗り程度の車両と挙げています。

「Travelmate」は次のような悩みを持つ方にオススメしていました。

The Future of Travel: a Robot Suitcase called Travelmate

●旅先で買い物をし過ぎて両手がふさがる

●重くて荷物が運べない

●すぐにぶつけてしまう

車を持っていない高齢者が買い物をする際には「キャリーケース（キャリーバッグ・シルバーカー）」を引きながら買い物をする風景をよく見かけます。

これは重くて買い物の荷物を持ち運べないために利用しているのですが、大変そうです。

そこで、自動で動くロボットスーツケースのアイデアを活用した自律型ロボットキャリーケースができれば、買い物の時の重い荷物に悩む高齢者の悩みを解決してくれるのではないでしょうか。

もしかすると、その自律型ロボットキャリーケースに座って動くというアイデアも考えられます。

Ride your Suitcase! ~ World’s First Motorized Carry-On Bag ~ MODOBAG

今後こうしたアイデアの組み合わせによって、高齢者の暮らしがものすごく楽になっていくかもしれませんね。







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Technology

【#BostonDynamics #Atlas】ロボット開発では、複雑な動きをシンプルな動きに分解し、それぞれを組み合わせて複雑な動きを再現する

参考画像：What’s new, Atlas?｜YouTubeスクリーンショット




■【#BostonDynamics #Atlas】ロボット開発では、複雑な動きをシンプルな動きに分解し、それぞれを組み合わせて複雑な動きを再現する

What’s new, Atlas?

BostonDynamics（ボストンダイナミクス）の「Atlas（アトラス）」がまるで「パルクール（Parkour）」のような動きでバク宙をしている動画が公開されるのを見て、驚かれた方も多いのではないでしょうか？

The New SpotMini

このAtlasを開発しているボストン・ダイナミクスのCEO マーク・レイバート氏が「SoftBank Robot World 2017」で行なった講演でのコメントが興味深いので取り上げてみたいと思います。

「ボストン・ダイナミクス」CEOが語る、ロボット開発に大切な3つのこと。未公開映像も披露

（2017/11/22、ロボスタ）

多くの人たちは、コンピュータが指令を出せば、ハードウェアが思うまま動くと思っているかもしれません。人間も脳が指令を出すと指示通りに動くと考えている人も多いと思います。しかしそれは間違った考え方で、実際の世界ではあらゆるものがロボットに影響を与えているのです。

例えば、何かに触れば空気の流動の問題も起きます。重力もあります。内部と外部の両方から影響を受けているのです。

大谷翔平投手がボール（剛速球）を投げる際の感覚を話していたのですが、コントロール良く投げるにはキャッチボールのような感覚で投げるとよいのですが、速球を投げようとすると、自分の身体を制御すればよいわけではなく、遠心力のような周りの影響を受けてしまい、コントロールがズレてしまうそうです。（記憶を頼りにしていますので、大体のニュアンスで読んでいただけると幸いです）

【参考リンク】

つまり、ロボットの動きも同じでコンピュータでどんなに指示を出しても、思い通りの複雑な動きをできるとは限らないということであり、ボストンダイナミクスは一つ一つの動きをシンプルに分解し、シンプルなモデルを組み合わせて高度な振る舞いを実現しようと考えているそうです。

ここで気になったのは、複雑な動きを複雑なままに再現することと、複雑な動きをシンプルな動きに分解し、シンプルな動きを組み合わせて複雑な動きを再現することという考え方の違いがあり、実に東洋的な考えと西洋的な考えがわかりやすく現れていると感じました。

「頭のでき」（著：リチャード・E・ニスベット）を参考にそれぞれの考え方の違いを紹介します。

頭のでき―決めるのは遺伝か、環境か

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■西洋人＝分析的

西洋人の知覚や志向は分析的で、身の回りのうち比較的小さな部分、何らかの方法で影響を与えたいと思う物事や人に意識を集中させる。

そして、その小さな部分の属性に注意を向け、それを分類したりその振る舞いをモデル化しようとしたりする。

また、形式的な論理規則を使って推論することが多い。

【参考リンク】

「人工知能と黒魔術」（視点・論点）

（2017/6/16、NHK）

私たちが普段の教育で触れる科学は、基本的に還元主義という考え方でできています。還元主義は「物事を分解し、細部の構造を理解していけば、全体を理解できる」という考え方です。

■東洋人＝包括的

東洋人は幅広い物事や出来事に注意を払い、物事や出来事同士の関係や類似性に関心を持つ。

また、対立する考え方の「中庸」を探すなど、弁証法的な考え方を使って思考する。

東洋人は他者に注意をはらう必要があるため、外部の幅広い社会環境に目を向け、その結果として物理的環境にも意識を注ぐ。

■日本人とアメリカ人に見せて何が見えたかを報告してもらった、カラーアニメーションの一場面

masuda&nisbett(2001)

masuda&nisbett(2001)

  • アメリカ人はおもに、最も目立つもの－例えば大きく機敏な魚－に注目した。
  • 日本人は、もっと周囲の状況－岩、海藻、貝のような動かない生き物－に目を向けた。
  • 日本人は、背景に注意を払うだけでなく、背景とその中にある特定のものとの関係にも気づいた。
  • 日本人は、背景の細部についてアメリカ人よりも６０％多く語った。

東アジア人は背景により注意をはらうため、関係性や因果関係を正しく判断できると考えられる。




■まとめ

なぜ複雑な動きを複雑なままに再現することと、複雑な動きをシンプルな動きに分解し、シンプルな動きを組み合わせて複雑な動きを再現することという考え方の違いに興味があるかといえば、ヒトの生理学反応を生体外で再現する試験法の開発が求められている中で注目されている「Organ on a Chip」の課題に重なるところがあるのではないかと思ったからです。

抗がん剤の副作用を生体外で再現するデバイス「ボディ・オン・チップ」の開発に成功

（2017/7/25、京都大学プレスリリース）

単一臓器モデルであるため、例えば、組織が放出する物質（代謝産物※5や成長因子※6など）が血管を通して他の臓器に与える影響（臓器間相互作用）を再現できません。近年では、数種類の単一組織チップを細いチューブで連結したモデルも報告されていますが、その連結法に課題があり正確な実験・測定が困難とされています。

そこで、考えられたのが、複数の組織を単一チップに搭載した生体外ヒトモデル「BODY ON A CHIP（ボディ・オン・ チップ）」の開発に成功｜京大で紹介した複数の組織を単一チップに搭載した生体外ヒトモデル「Body on a Chip（ボディ・オン・チップ）」であり、従来の単一組織モデル「Organ on a Chip 」とは違い、生体内における組織間相互作用を生体外で再現できるチップであるので、薬剤開発や化学物質全般の有害性・毒性試験などへの応用が期待されています。

人間や動物の動きにも同じようなつながりがあるのではないかと思い、複雑なものを複雑なまま、関連性がないのかを認識しながら開発する必要はないのかという点が気になるところです。







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Technology

キューブ型ロボット「Primer」｜折りたたみ式外骨格で陸上・水上・空中移動が可能に｜MIT CSAIL

参考画像：Transforming Robots with Origami Exoskeletons｜YouTubeスクリーンショット




■キューブ型ロボット「Primer」｜折りたたみ式外骨格で陸上・水上・空中移動が可能に｜MIT CSAIL

“SUPERHERO” ROBOT WEARS DIFFERENT OUTFITS FOR DIFFERENT TASKS

（2017/9/27、MIT CSAIL）

Dubbed “Primer,” a new cube-shaped robot can be controlled via magnets to make it walk, roll, sail, and glide. It carries out these actions by wearing different exoskeletons, which start out as sheets of plastic that fold into specific shapes when heated.

MIT（マサチューセッツ工科大学）のCSAIL（Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory）が発表したのは、折りたたみ式のキューブ型ロボット「Primer」です。

「Primer」は、加熱すると特定の形状に折り畳まれるシートの外骨格をつけていて、磁石を使って歩く、転がす、帆走する、滑るなどの操作が可能です。

Transforming Robots with Origami Exoskeletons

■まとめ

これまでにも折り紙からインスピレーションを受けたロボットや血液の中を泳ぐ小さな医療用ロボットについていくつか取り上げてきました。

これまでのマイクロロボットは動き方のパターンは単純なものでしたが、今回紹介した動画によれば、陸上での移動ができる「Walk-bot」、「Wheel-bot」、水の上に浮くことができる「Boat-bot」、紙飛行機（グライダー）のように滑空できる「Glider-bot」のように外骨格を身にまとうことによって、移動手段が増えています。

「Microbot Origami」｜単一細胞をつかんで輸送することができる超小型ロボットを開発｜米ノースカロライナ州立大学・デューク大学で紹介した磁場を通したエネルギーを使って形を変えることにより、多くのタスクを実行することができるロボットと組み合わせれば、いろんな場所で多くの機能を果たすことができるロボットができるのではないでしょうか。







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Blog

スタンフォード大の「やわらかい空気圧ロボット」から浮かんだ疑問「そもそもロボットの定義とは？」

参考画像：Stanford researchers develop vine-like, growing robot｜YouTubeスクリーンショット




■スタンフォード大の「やわらかい空気圧ロボット」から浮かんだ疑問「そもそもロボットの定義とは？」

Stanford researchers develop vine-like, growing robot

【参考リンク】

「バルーン型ロボット」についての詳細は元記事や動画、論文をチェックしてほしいのですが、気になったのは、そもそもロボットの定義って何だろうということです。

ロボットといえば、素材は硬いもので、カクカクした動きをするものというような勝手な想像をしていて、今回紹介されている「バルーン型ロボット？」というところに疑問を持ち、そもそもロボットってどういうものを指すのだろうという疑問を持ちました。

そこで、ロボットの定義について検索してみました。

ロボットの定義とパートナーロボット｜平成27年版　情報通信白書｜総務省

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「NEDOロボット白書2014」（2014年3月）では、ロボットを「センサー、知能・制御系、駆動系の3つの要素技術を有する、知能化した機械システム」と定義している。

なお、政府「ロボット新戦略」（平成27年1月23日）では、「今後、クラウド化の進展によるネットワーク基盤の充実、多種多様な機器等へのセンサーが設置され、膨大なデジタル情報が収集・分析できるIoT社会の到来によって、ロボットは固有の制御系を持たなくとも「知能・制御系のみによって、社会の多様な場面で、多様なロボット機能が提供できるようになる可能性もある。そうなれば、3要素の全てを兼ね備えた機会のみをロボットと定義することでは、実態を捉えきれなくなる可能性がある」とも指摘している。

ロボットの定義とは新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）によれば「センサー、知能・制御系、駆動系の3つの要素技術を有する、知能化した機械システム」としているものの、3要素全てを兼ね備えたものだけをロボットと定義すると実態をとらえきれなくなる可能性があると注釈がついており、結局のところ、ロボットの定義とはこれであるというはっきりとしたものはまだ確定していない、ふわっとした印象を受けます。

そこで、先ほどの「バルーン型ロボット」に戻ります。

A soft robot that navigates its environment through growth.

We report a class of soft pneumatic robot that is capable of a basic form of this behavior, growing substantially in length from the tip while actively controlling direction using onboard sensing of environmental stimuli; further, the peak rate of lengthening is comparable to rates of animal and robot locomotion.

このやわらかい空気圧ロボットは、植物や菌類、ニューロンなど成長（伸びる）ことにより動くことができるように、先端から長さを伸ばすことにより移動し、内蔵された環境刺激に対するセンサーで方向を能動的に制御され、その延長のピーク速度は、動物やロボットの移動速度に匹敵するものです。

つまり、先程のロボットの定義の3つの要素を兼ね備えていて、自身のロボットに対する固定観念があったことを気づかされました。

※ロボットといえば鋼鉄の素材でというのはあまりにも偏った固定観念であり、アニメの世界では「ドラえもん」があるように柔らかそうな素材のロボットもいることを後から思い出し、自分自身の中に、ロボットってアニメと現実では別物というように考えていたのかもしれません。

このバルーン型ロボットはどういう場面で役立つことが考えられるのでしょうか？

これはヤバイ。スタンフォード大学のバルーンロボットが可能性が無限大すぎて絶句（動画あり）

（2017/7/26、GIZMODE）

これなら人や車輪式のロボット、ドローンが入れない床下や入り組んだ配管スペースなどにも入って中を確認することができます。災害時に生存者を探すのにも役立ちそうです。

このバルーン型ロボットを使えば、狭いところに潜り込んで空気圧によって重いものを持ち上げる救助やドローンでは飛ぶことができない床下や配管内での活躍が期待できます。

もしかすると、医療の世界にも応用されて、例えば、胃カメラや大腸内視鏡がバルーン型ロボットになって自動で悪いところを検知するようになったり、カテーテルがバルーン型ロボットとなって治療に使われるようになるかもしれません。

【追記（2017/10/9）】

また、食べられる素材でできた空気圧式アクチュエータも開発されているようです。

Soft Pneumatic Gelatin Actuator for Edible Robotics

An Edible Actuator for Ingestible Robots

（2017/10/5、IEEE Spectrum）

The components of such edible robots could be mixed with nutrient or pharmaceutical components for digestion and metabolization. Potential applications are disposable robots for exploration, digestible robots for medical purposes in humans and animals, and food transportation where the robot does not require additional payload because the robot is the food.

ゼラチン、グリセリン、および水の混合物から作られた空気圧式アクチュエータは、野生動物の行動観察のためのロボットや探索のための使い捨てができるロボット等への活用が期待されます。




■まとめ

このバルーン型ロボットで学んだことは〇〇は××でなければならないという固定観念がいかに発想を邪魔してしまうかということです。

本当はこうしたほうがいいとはわかっていても、自分自身の中にそうした固定観念に縛られていて発想を封じ込めてしまっているということがあるのではないでしょうか？

そんなときにあなたにとっての「バルーン型ロボット」を持っておけば、狭くなった発想を広げてくれるかもしれません。







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Blog, 医学

Robot Origami ｜折り紙からインスピレーションを受けて作られた小さな医療用ロボットが開発

robotorigami

参考画像：Robot Origami: Robot self-folds, walks, and completes tasks　スクリーンショット




■Robot Origami ｜折り紙からインスピレーションを受けて作られた小さな医療用ロボットが開発

体内に薬を届けて消える「折り紙」のようなミニチュア医療ロボット

（2015/6/20、WIRED）

MITの科学者たちが、折り紙のミニチュアのような医療用ロボットを開発した。このロボットは、体内を移動したり、荷物を運ぶだけでは終わらない。役目を果たした後は、人に無害な物質に自らを分解することができるのだ。

折り紙からインスピレーションを受けて作られた小さな医療用ロボットが開発されたそうです。

こちらの動画をご覧ください。

このロボットのすごいところをポイントにまとめてみます。

１．ロボットは人体内部の奥深くに薬品を届けたり、医療行為を行ったりするのに利用できる可能性が期待できる

GOOGLEX、ナノ粒子とウェアラブル端末を用いてがんを早期発見するプロジェクトを発表でも書きましたが、このニュースを見て思い出すのは、以前NHKの子供向けに放送されていた番組「天才てれびくん！」内の「ナノセイバー」です。

救命戦士ナノセイバー　ー　Wikipedia

22世紀に入り、子供の社会進出が加速する中、医学界において、体内にナノマシンを投入し疾病を防ぐという、革命的な治療法が開発される。同じく医学界において子供医師として活躍していた恵達ナノセイバーは、これらの技術を応用したバーチャルワールドを利用して体内に入りこみ、バーチャルメディカルステーション（以下VMS）に運び込まれる患者の治療を行なってゆく。

ナノセイバーはナノマシンを投入して病気を防ぐというものですが、今回のロボットは、その世界に近づく一歩のようなロボットです。

２．折り紙からインスピレーションを受けて作られていて、シートは熱を加えられると「ロボット」へとその姿を変化させる

折り紙というと日本の伝統的な子供の遊びというイメージがありますが、近年では折り紙の知識から様々なものが作られています。

【関連ニュース】

折り紙の科学で知的な形を作りたい！（前篇）

（2010/7/19、ウェッジ）

人工衛星の太陽電池パネルや車のエアバッグの設計、それ以外にも折りたたみ可能な構造物の設計には“折り”の知識が必要になります。図形の知識を教えるための教育の場面での活用なども含めると、折り紙を対象とした研究というのはけっこうあります。

「Origami」が宇宙へ、折り紙の技法を宇宙パネルに応用する研究が進行中

（2014/8/23、GIGAZINE）

「折り紙」と聞いて多くの人がイメージするものとは少し異なりそうですが、うまく折り込むことで広い表面積を持つ平らな素材をコンパクトな立体に変換できるというのが折り紙の優れている点と言えそうです。

折り紙からヒント　自動で立体化する“トランスフォーマー”ロボットが話題

（2014/8/11、ニュースフィア）

マサチューセッツ工科大(MIT)とハーバード大学の研究チームは8月7日、平面状から自動で組み上がり歩き回る折り紙ロボットを公開した。平らなシートが1分ほどでロボットに組み上がり、秒速5センチほどの速度で方向を変えながら這い回る。

電通大、折り紙型ロボ開発－シート状で自在変形、尺取り虫のように動きコインすくう

（2015/5/25、日刊工業新聞）

電気通信大学の松本光春准教授らは、移動し、モノを運ぶ折り紙型ロボットを開発した。１枚のシートから複雑な３次元構造が作れる。試作したロボットは飛行機の形に折り畳めるほか、尺取り虫のような動きでコインをすくって運ぶ。体を折ることで小型化でき、自在に変形するため、環境に適応した柔軟な能力を持つロボットが実現する可能性がある。

３．移動したり、物を動かすことができる

４．仕事を終えたら、ロボットに自己破壊を命令することで、分解される

■まとめ

このニュースで気になったことは２点。

１．折り紙の知識が様々な開発に医療されていること

２．体内で医療行為の仕事を終えたロボットが自分で分解を出来るようになる可能性ができたこと







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