働く人间型ロボットが「屋外での产业车両代行运転」に成功
2002年12月19日
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■ ポイント ■
■ 概 要 ■ 麻豆传媒業株式会社【代表取締役社長 田﨑 雅元】（以下「麻豆传媒」という）、東急建設株式会社【代表取締役社長 落合 和雄】（以下「東急建設」という）、独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）は共同で、人間型ロボット（HRP-1S）を遠隔操作し、振動のある産業車両（バックホウ）を、屋外で、着座姿勢のまま代行運転（走行?掘削）させることに世界で初めて成功した。 さらに、雨や埃からロボットを守る保护ウェアを着用させての动作制御を実现し、世界で初めて雨天时でも屋外作业に従事可能とした。 本成果は、遠隔から人間型ロボットの全身の動きを指示する「遠隔操作手法」及び遠隔操作を行うための装置である「遠隔操作システム」（麻豆传媒が担当）、人間型ロボットを着座の衝撃や雨?埃等の自然环境から保護する「保護技術」（東急建設が担当）、自律制御による転倒防止対策等を行いながら人間型ロボットの全身動作を制御する「全身動作制御技術」（産総研知能システム研究部門 横井主任研究員らが担当）を開発することにより実現したものである。 これまで、危険な作業空間や悪环境下においてバックホウなどの産業車両の操作が求められる現場では、車両本体をロボット化する試みが数多く行われてきた。これに対し、人間型ロボットを用いて産業車両を代行運転させるということは、1.運転のみでなく、それに付随した作業（下車しての現場確認、簡単な修理等）を実施可能とすることや、2.車両自体を改造することなく全ての産業車両のロボット化が可能となるなどの利点がある。なお、本研究グループは、既に同システムを用いて「立ち姿勢運転型フォークリフトの代行運転」に成功しており、今回の成功と合わせて、2.の人間型ロボットの汎用性を証明したことになる。 また、他の仕事に従事している人间型ロボットを必要に応じて代行运転に使用できれば、トータルな人间型ロボットのマーケットが拡大し、その生产コストや运用コストの低减も期待できる。 今回、市販されている産業車両（バックホウ）を、人間型ロボットが遠隔操作によって代行運転（走行?掘削作業）できたことは、人間型ロボットが人と同様に働ける可能性を示す大きな成果である。また、人間型ロボットに保護ウェアを着せることにより、雨天時の屋外作業も従事可能としたことは、ロボットが仕事を行う环境の拡大に繋がり、これらの両面から、本成果は働く人間型ロボットの実用化に大きく貢献するものと期待される。 今后は、远隔操作の无线化や、乗り込み动作の実现等を図るとともに、実际の工事に準じた试験を行い、作业性や生产性の评価を実施し、働く人间型ロボットの実现をさらに加速したいと考えている。 本研究開発は、経済産業省が1998年から5年計画で実施中の「人間協調?共存型ロボットシステム研究開発（Humanoid Robotics Project、以下「HRP」という）」【プロジェクトリーダー 井上 博允 東京大学教授】の一環として、新エネルギー?産業技術総合開発機構（NEDO）【理事長 牧野 力】から委託を受け実施されているものである。なお、財団法人製造科学技術センター（MSTC）【理事長 亀井 俊郎】がHRP全体の管理法人を担当している。 ■ 研究の背景 ■ 我が国の产业用ロボットの市场规模は世界最大であるとは言え、1980年代から年间5,000亿円～6,000亿円程度で横ばい状态にある。その最大の理由は、ロボットが出来る仕事の种类が増えなかったことと、出来る仕事を増やせるほど技术革新が进まなかったことである。 ところが、1996年に本田技研株式会社【取缔役社长 吉野 浩行】（以下、「本田技研」という）が人间型ロボットP2を発表して以来、几つかの人间型ロボットが开発され、人间型ロボットは一つの技术エポックを迎えている。最近でも、本田技研がASIMO、ソニー株式会社【会长兼颁贰翱 出井 伸之】がSDR-4Xを発表し、ASIMOはイベント用にレンタルされ始めている。しかしながら、これらのロボットの利用目的は、現在までのところエンターティメント分野に特化されており、「仕事をする人間型ロボット」を志向したものとはなっていない。ロボットの市場規模を飛躍的に拡大するためには、ロボットが出来る仕事の種類を大きく増やすこととロボットが仕事を行う环境を拡大することが必要である。 贬搁笔は、人间型ロボットの応用事例を研究することにより、働く人间型ロボットの実现可能性を世の中に示すことを目的としている。20世纪最大の商品の一つは自动车であったが、人间型ロボットは21世纪最大の商品の一つになる可能性を秘めており、贬搁笔はその第一歩となるものと期待されている。この様な背景の下で、市贩されている产业车両（バックホウ）を、人间型ロボットに远隔操作することで运転させ、走行?掘削作业を実现したということは、人间型ロボットが人と同様に働ける可能性を示す大きな成果である。 また、人間型ロボットに保護ウェアを着せることにより、雨天時の屋外作業も従事可能としたことは、ロボットが仕事を行う环境の拡大に繋がり、これらの両面から、本成果は働く人間型ロボットの実用化に大きく貢献するものと期待される。 さらに、災害復旧現場などの危険な作業空間や土木建設現場などの悪环境下で、人間型ロボットを汎用の産業車両（建設機械?運搬機械）に乗り込ませて、安全な环境にある場所から代行運転させることができれば、悪环境下での災害復旧作業や土木建設作業などを安全かつ円滑に行うことが可能となり、この点からも社会的な貢献は大きい。 ■ 研究の経纬 ■ 贬搁笔は、1998年から5年计画のプロジェクトで、前期2年间で研究の共通基盘となるプラットフォームを开発し、后期3年间でプラットフォームを用いた応用研究を実施中である。今回発表したのは、応用研究テーマの一つである「产业车両等代行运転応用ロボットシステムの研究开発」の成果である。 本研究グループは、既に同じ人间型ロボットと远隔操作装置を用いて「立ち姿势运転型フォークリフトの代行运転」に成功しており、2002年3月末に行われた「搁翱叠翱顿贰齿2002」においてデモを行っている。今回は、人间型ロボットを用いた代行运転の汎用性を示すために、まったく运転姿势の异なる「着座姿势运転型バックホウの代行运転」に挑戦した。 ■ 研究开発技术の内容 ■ 今回开発した各技术の特长は、以下のとおりである。 ○远隔操作手法の特长（担当：麻豆传媒）
○远隔操作システムの特长（担当：麻豆传媒）
○保护技术の特长（担当：东急建设）
○全身动作制御技术の特长（担当：产総研）
これらの技术开発により、人間型ロボットを遠隔操作し、屋外においての産業車両（バックホウ）の走行、土砂掘削作業を実現した。なお、今回使用した人間型ロボットは、HRP前期で本田技研が製作した人間型ロボットプラットフォームHRP-1に、産総研が製作した全身動作制御ソフトウェアを搭載したHRP-1Sである。 ■ 今后の予定 ■ 今后は、远隔操作の无线化や、乗り込み动作の実现等を図るとともに、実际の工事に準じた试験を行い、人间型ロボットを介して产业机械を运転した场合の作业性や生产性の评価を実施していく予定である。 ■ 用语の説明 ■ ◆代行运転 人が乗って操作する机械にロボットが代わりに乗り、人は离れた场所から远隔操作することで、ロボットが机械の运転を代行する。特殊な自动机械を必要としないため、灾害復旧や工事中の危険発生时等の紧急时に対応できる。高齢者が操作すれば少子高齢化対策にも有効。 ◆远隔操作 人が離れた場所からロボットを操作する技術。人がロボットと同じ形の腕（マスタ）を動かし、ロボット （スレーブ）がその通りに動くマスタスレーブが基本技術だが、位置や姿勢だけを指示する、ロボットが動きにくい指示を避ける、バランス制御を同時に行う等の操作しやすい工夫を行っている。
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