からくり人形からASIMO、そしてHUBOまで

歩く機械という古い夢

テスラのオプティマスが工場の床を歩き、フィギュアのロボットがBMWのラインに加わり、中国ユニトリーの機械が舞台で踊る光景が2025年以降ほぼ毎週ニュースを賑わせるなかで、ヒューマノイドロボットはまるでここ数年のあいだに突如あらわれた技術のように見えがちです。しかし、人の形をした機械を二本の足で立たせ歩かせようとする試みの歴史は半世紀をさかのぼるものであり、今日のブームがどこから生まれたのかを正しく理解するには、まずその長い系譜を辿っておくのがよいでしょう。

人を模した機械をつくりたいという欲望はそもそも電気やコンピューターよりも古いものであって、18世紀ヨーロッパの時計職人たちはぜんまいの力だけで文字を書き鍵盤をたたく人形をつくり、ジャケ・ドローの「書記人形」にいたっては羽ペンにインクをつけて一文字ずつ文章を綴ってみせました。同じころ日本で茶を運び弓を射た「からくり人形」も同じ欲望の産物でしたが、それらに知能と呼べるものは一切なく、決められた動作をくり返す精巧な機械仕掛けにすぎなかったにもかかわらず、人々は人の形が自ら動くという一事だけで、その前に立つと畏れと魅了を同時に覚えたのです。

本当に厄介な問題はむしろ別のところ、すなわち「歩く」という行為そのものにありました。車輪で転がることは比較的単純ですが、二本の足で均衡を保ちながら一歩ずつ踏み出すことは本質的に次元の異なる課題であり、人は一歩ごとにほんの一瞬だけ片足で全身の重みを支え、倒れる直前の不安定を絶え間なく次の足で受け止めているからです。あまりに慣れていて意識すらしないこの当たり前の動作を機械の言葉へ翻訳するのに、人類は数十年の時間を費やすことになりました。

1973年、東京。最初のヒューマノイド

現代的な意味でのヒューマノイドは、1973年に日本の早稲田大学で、加藤一郎教授の研究室が完成させたWABOT-1として初めてその姿をあらわしました。人の背丈に近かったこの機械は二本の足で歩き、手で物をつかみ、人工の耳と口を通じて日本語の簡単な対話まで交わしましたが、一歩を踏み出すのに十数秒かかったことを思えば「歩いた」という表現はいささか大げさにも感じられます。それでも、脚と手、視覚と聴覚、そして言語の能力を一つの体に統合した最初のフルスケールの知能型ヒューマノイドという位置づけだけは、揺るぎないものでした。

早稲田の挑戦は一度では終わらず、1984年に公開されたWABOT-2は楽譜を読み取って電子オルガンを演奏し、指で鍵盤を押すと同時に足ではペダルを踏みました。機械が芸術を模倣するという発想そのものが当時としてはかなり大胆なものであり、日本がその後数十年にわたってヒューマノイド研究の中心に立つことになる流れの出発点が、ちょうどこのころに形づくられたのです。

ホンダの秘密プロジェクト、そしてASIMO

1986年、ホンダは社内でもごく一握りの人間しか知らない研究を静かに始めます。自動車メーカーが人のように歩くロボットをつくると言い出したわけですが、研究陣はほかの機能を一切欲張らず「歩く」という単一の問題に集中し、脚だけの実験機E0からE6にいたるまで、均衡の物理を一段ずつ解き明かしていきました。その中心にあったのがZMP、すなわち零モーメント点という概念で、足の裏が地面を押す力の合力が通る点をつねに足の接地領域の内側に保てばロボットは倒れないという原理でしたが、本当の難しさは、この条件を一瞬ごとにリアルタイムで計算しながら数十の関節を同時に制御するところにありました。

およそ10年に及ぶ沈黙ののち、1996年12月に公開されたP2は、バッテリーとコンピューターをすべて背中に背負った身長182cmの機体が外部の配線なしに自ら歩き、階段を上り、押されても姿勢を立て直す様子を見せ、小さな脚の模型と格闘していた当時の学界に少なからぬ衝撃を与えました。一つの企業が完成形に近い自立型の二足歩行ヒューマノイドを事実上単独でつくり上げたという事実そのものが異例であり、翌年にはこれをさらに洗練させたP3が後に続きました。

2000年に登場したASIMOは、その蓄積のすべての結晶でした。身長を130cm前後に抑えて人と視線を合わせ、なめらかに向きを変えながら歩くのはもちろん軽く走ることもでき、階段の上り下りやトレーを運ぶこと、手を振ることといった動作を自然にこなしました。定型化された技術デモの域を超えてホンダという企業の象徴となったASIMOは、世界中の博覧会や舞台を巡り、ヒューマノイドとは何かという像を初めて大衆の意識のなかにはっきりと刻み込んだのです。

もっとも、ASIMOにも本質的な限界はありました。あらかじめ整えられた環境で設計済みの動作を優雅にこなすことには長けていた一方、予測できない荒々しい現実に即興で対応する力は弱かったため、ホンダは結局2018年にASIMOの独自開発を締めくくり、2022年の最後の実演をもってこれを舞台から退かせました。一つの時代を締めくくる、比較的優雅な退場でした。

アメリカの道。脚の研究室からAtlasへ

同じころ太平洋の向こうでは、まったく異なる系譜が根を張りつつあり、その出発点はMITの脚研究所、いわゆるレッグ・ラボ(Leg Laboratory)でした。この研究室を率いたマーク・レイバートは、均衡を静的につかむのではなく、跳ね、はずむまさにその過程で動的につかむアプローチを選び、1992年にボストン・ダイナミクスを設立して研究を大学の外へと持ち出したのであって、軍とDARPAの研究費がビッグドッグのような四足ロボットを育てるあいだに、そこで蓄積された運動制御の技術はしだいに二本足の領域へと移っていきました。

この流れに具体的な方向を与えたのが、2011年の福島原発事故でした。放射線に満ちた建物へ人の代わりに進入できるロボットがあったならどうだったかという問題意識からDARPAロボティクス・チャレンジ(DRC)が立ち上げられ、ボストン・ダイナミクスはこの大会の標準機体としてAtlasを提供しました。2013年に公開されたAtlasは、バルブを閉め、ドアを開け、がれきを片づけるといった災害現場の課題を念頭に設計された身長約1.8mの油圧駆動ヒューマノイドであり、人に似せた舞台用のロボットではなく人が近づけない場所へ投入される働き手を目指したという点で、ASIMOとは最初からその指向するところが異なっていました。

韓国の跳躍。HUBO、そして2015年の優勝

韓国のヒューマノイドは一人の研究者の粘り強い執念から生まれたと言っても過言ではなく、その中心にはKAISTのオ・ジュンホ教授がいました。彼の研究チームは2000年代初頭にKHRシリーズを通じて二足歩行の技術を着実に積み上げた末、2004年に韓国初の二足歩行ヒューマノイドであるHUBOを完成させ、翌年にはアメリカのハンソン・ロボティクスが手がけたアインシュタイン風の顔を組み合わせたアルバートHUBOを披露したのですが、表情をつくる頭と実際に歩く体が一つの機械のなかで結びついた例は、当時としては珍しいものでした。

決定的な分水嶺は2015年6月、アメリカ・カリフォルニア州ポモナで開かれたDARPAロボティクス・チャレンジの決勝に訪れました。車から降りてドアを開け、バルブを回し、壁を切り抜き、階段を上るという八つの課題を、ロボットが人の介入なしに自力で解かねばならなかったこの大会には世界トップクラスの研究チームが数多く参加し、そのなかにはボストン・ダイナミクスのAtlasを基盤とするチームもいくつもありましたが、最終的な優勝はオ教授が率いるチームKAISTのものとなりました。DRC-HUBO+が八つの課題をすべて完遂し、最速の記録で頂点に立ったからです。

この優勝の意味は単なる順位を超えたものであって、とりわけ、ヒューマノイド研究の本拠地とみなされてきたアメリカと日本を抑え、韓国の大学チームが最も手ごわい実戦の舞台で頂点に立ったという点でそうでした。設計の巧みさもまた印象的で、DRC-HUBO+はひざをついた姿勢では脚に取り付けた車輪で素早く移動し、立ち上がった姿勢では二本の足で精密な作業を行うというように、状況に応じて歩行と走行を自在に切り替えたのであり、これはロボットが必ずしも人とまったく同じように動く必要はないという実用主義的な判断から生まれた設計でした。

ここまでが第一幕です

WABOTからASIMOへ、MITのレッグ・ラボからAtlasへ、そしてHUBOの優勝へと続いた半世紀のあいだ、ヒューマノイドはおおむね研究室や大会場、そして博覧会の舞台の上にとどまっていました。精密ではあっても高価で、印象的ではあっても動作が遅く、なにより自ら周囲を認識して判断する「頭」が乏しかったため、あらかじめ設計された動作を正確に再現する水準が、事実上の限界として残っていたのです。

その堅固な限界を打ち破ったのが2020年代であり、ここでは二つの変化が絶妙なタイミングで噛み合いました。安価でありながら出力の強い電気駆動系と高密度のバッテリーが、重く制御の難しい油圧方式をしだいに置き換えていき、それと同時に人工知能がはじめてロボットに実用的な水準の視覚と判断能力を与えはじめたのであって、テスラやフィギュア、ユニトリーをはじめ、このシリーズで順に見ていく数多くの名前が、まさにこの二つの潮流の上に立ちあらわれました。次回は、いままさに工場の床や舞台へ歩み入りつつあるヒューマノイドの現在と、その巨人たちの地勢図を本格的に描いていきます。