痛みを感じとることができるロボットが開発される

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　ロボットが人間らしさなど一切ない冷たい存在だったのは、今や昔の話だ。最新のロボットには、誰かに優しく触れられればそれを感じ取り、手荒く扱われれば痛みすら感じるとることができる。

　英グラスゴー大学の研究グループが開発したロボットハンドは、最新の「電子スキン（eスキン）」をまとっており、人間のような「触覚」が再現されている。強く突かれれば、痛みで思わず手を引っ込めるくらい人間らしい。

　『Science Robotics』（2022年6月1日付）で発表された電子スキンは、触覚ロボットの開発だけでなく、感覚を備えた義肢の実現にもつながると期待されるそうだ。

触覚を感じ取ることができる新たな皮膚センサー

　ロボットで触覚を再現する難関の1つは、データの処理速度だ。触覚らしい触覚にするには、ロボットの全身にセンサーを散りばめておかねばならない。

　当然、伝わってくるデータは大量になり、処理は大変なものとなる。コンピューターがそれを意味ある情報に翻訳するには1分もかかるのだ。

　グラスゴー大学が開発した新しい皮膚センサーは、人間の末梢神経にヒントを得たものだ。末梢神経は、接触による刺激があればそれをひとまず処理するが、脳に伝えるのは本当に重要な情報だけだ。

　同じことをロボットでもやれば、通信経路を解放し、膨大な情報量でコンピューターが忙殺されるのを防ぐことができる。

　そのための秘策が、168個の「シナプス・トランジスタ」で構成されるグリッドだ。シナプス・トランジスタは酸化亜鉛製ナノワイヤーでできており、柔らかい表面にも配置できる。

　今回の痛みを感じるロボットハンドは、シナプス・トランジスタが接続された皮膚センサーでおおわれている。それによって接触の強さを判断して、痛いほど強ければ手を引っ込めるのだ。

痛みを通じて学習する

　ロボットに痛みを感じさせるなど可哀相な気もするが、これは環境から学習するにはとても大切なことだ。

　人間だって小さい頃は痛い思いをしながら、何が危険なのか学習する。熱い鉄を触っていけないとわかるのは、痛みのおかげだ。同じことがロボットにも言える。

　「この方法で開発された電子スキンは、ハードウェアレベルで分散学習することができます。何か行動を起こすために、中枢プロセッサとの間で情報をやりとりする必要はありません」と、グラスゴー大学のラヴィンダー・ダイヤ教授はプレスリリースで説明する。

　「必要な計算量をカットすることで、接触に反応するための処理が大幅に加速しました。刺激に対して適切に反応する、大規模な神経形態学的プリント式電子スキンの実現へ向けた真の前進だと思います」

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触覚のある義肢の開発にもつながる

　この技術は、周囲の環境がどのようなものか理解して、怪我を避けるようなロボットを作るためのものだが、研究グループによれば、人間の義肢にも応用できるという。

　将来的にもっと高度な電子スキンが開発されれば、新しいやり方で世界を探索・操作するロボットだけでなく、人体と遜色ないレベルの触覚を備えた義肢などを実現できるかもしれないそうだ。

References:University of Glasgow – University news – E-skin that can feel pain could create new generation of touch-sensitive robots / written by hiroching / edited by / parumo

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