木で作られたヒューマノイドがどのようにして今日の最も器用なロボットハンドに点火したのか

木で作られたヒューマノイドがどのようにして今日の最も器用なロボットハンドに点火したのか


1987 年、ロボット工学に魅了された (しかし実際の訓練は受けていない) 英国の写真家リチャード グリーンヒルは、荷物を運ぶなどの便利なことができる等身大のヒューマノイドを作りたいと決意しました。彼はインターギャラクティック・ロボットという新興企業で働いていましたが、そのようなマシンを作るよう社内の誰も説得できなかったので、屋根裏部屋で自分でマシンを作り始めました。

自分のプロジェクトを支援するために、彼は同じ考えを持つ十数人の人々が集まるミーティングを毎週開催しました。毎週水曜日の夜、妻のサリーは大きな鍋でスパゲッティを作り、古い印刷機やスクラップ置き場から拾い集めた部品をグループでいじくり回していた。彼らは自らを「影のグループ」と呼んだ。彼らは最終的にいくつかの異なるロボットを構築しましたが、主なプロジェクトは二足歩行のシャドウ ウォーカーでした。

木で作られたヒューマノイドがどのようにして今日の最も器用なロボットハンドに点火したのか 1987 年、写真家のリチャード グリーンヒルは、DIY 愛好家を毎週集めて屋根裏部屋でシャドウ ウォーカーなどのプロジェクトに取り組む集会を組織しました。 リチャード・グリーンヒルとデヴィッド・バックリー

グリーンヒル氏の友人で、インターギャラクティックで出会ったロボット工学とアニマトロニクスの専門家であるデビッド・バックリー氏は、人間の骨格と筋肉の動きに関する医学教科書に基づいて大まかなデザインをスケッチしました。カエデで作られたロボットの骨格は非常に単純化されており、下肢に骨が 1 つだけ、各足に幅広のつま先が 1 つだけあります。足首の二軸設計により、2 度の動きが可能になりました。膝には複雑な膝蓋骨はありませんでした。

グリーンヒル氏はロボットにモーターを使用させたくなかったため、圧縮空気を使用して 28 個の「空気筋」を伸縮させることで動作を制御しました。これは、空気圧で筋肉を模倣するために 1950 年代に発明されたマッキベン筋の彼のバージョンです。筋肉は 8 つの関節 (腰、膝、足首、足の指) にわたる骨に取り付けられており、12 の自由度を提供します。

ロボットの頭のない胴体には、制御バルブ、電子機器、コンピューターのインターフェースが搭載されていました。高さ168cm、幅46cm、重さは約38kgです。チームはロボットを確実に立ち上がってバランスをとることに成功しました。少し押すと中心を取り戻すこともできます。しかし、歩くことはさらに困難であることが判明しました。

リッチ ウォーカーは 10 代のときにグループに加わり、ロボットを立たせるためのソフトウェアを書き始めました。彼は、センサーやバルブの信頼性の低さ、ロボットの一般的な脆弱性など、いくつかのハードウェアの障害に遭遇しましたが、ニューラル ネットワークを使用してバランスの問題を解決することに特に興味を持っていました。時間をかけて、ウォーカーとチームはロボットを制御するためのルーチンの標準ライブラリを開発しました。ウォーカーは 1999 年にシャドウ ウォーカーの詳細な説明を書き、デビッド バックリーの Web サイトで入手できます。

第1回国際ロボットオリンピック

Shadow Group が Shadow Walker の開発を開始するまでに、学界と産業界のエンジニアは数十年にわたってロボット工学に取り組んでいました。世界初の産業用ロボットである Unimate は 1961 年にデビューし、1967 年にドナルド ミッチーらは機械知能を探求するために一連のフレディ ロボットの構築を開始しました。 IEEE は、1984 年に IEEE ロボット工学およびオートメーション評議会を設立し、最初のロボット工学専門組織を創設しました。これは 1987 年に IEEE ロボット工学およびオートメーション協会となりました。また、1987 年には、ロボット工学分野の研究、開発、使用、および協力を促進するために、非営利の国際ロボット連盟が設立されました。

シャドウ ウォーカーが日曜大工ロボットのようなものの限界を押し広げた一方で、工業用人間のフィギュアも定着しました。ホンダは 1986 年に実験用ロボット (E シリーズ) の開発を開始し、その後プロトタイプ (P シリーズ) を開発し、1996 年についに P2 を発表しました。P2 は身長 183 cm、重量 210 kg でした。それは安定した自律歩行が可能な最初のアノイドでした。この研究は最終的に画期的な ASIMO の開発につながりました。

カジュアルな服装のひげを生やした白人男性が、木製のロボットの脚とコンピューターやその他の機器を持ってポーズをとっている 2 枚のカラー写真。 グリーンヒルの友人であるロボット工学者のデイビッド・バックリーは、医学教科書を参考にしてシャドウ・ウォーカーの人型デザインを作成した。リチャード・グリーンヒルとデヴィッド・バックリー

1980 年代後半、一般の人々はロボットの可能性に魅了されると同時に恐怖を感じていました。企業はロボットを生産性向上の手段とみなしていましたが、労働者はロボットに仕事を奪われるのではないかと懸念していました。子どもたちはそれらを素晴らしいおもちゃとして認識し、障害を持つ人々はそれらを解放のツールとして採用しました。軍事専門家らはロボットが人間の兵士を危険にさらすことなく戦争を行えることを期待する一方で、政治家らはロボットが最終的に投票するようになるのではないかと疑問を抱いている。哲学者たちはロボットが私たちの知性(そして愚かさ)の概念に挑戦できると考えてきたが、一方で宗教者たちはロボットが支配する未来における人類への懸念に取り組んできた。

紐やその他のコンポーネントで張られた木片で作られた 2 本の関節式脚の画像。 シャドウ ウォーカーの単純な解剖学的構造は、下腿の 1 つの骨と各足の親指 1 つだけで構成されていました。科学館グループ

グラスゴーのチューリング研究所の共同創設者ピーター・モフォースは、チューリング研究所とストラスクライド大学の主催で1990年9月27日と28日に開催される第1回国際ロボットオリンピックを発表した際、ロボットに対するこうした多様なビジョンに言及した。オリンピックには世界最高のロボットが集結し、その対決を見せます。

モフォース自身は、競合するロボットのビジョンはすべて誇張されていると考えていた。機械学習の研究とロボット開発にどっぷりと浸かった彼は、先端技術の限界を身を持って知っていました。ロボットは意図したとおりに動作することはほとんどなく、簡単に故障し、一見些細な問題で誤動作するのです。同氏は、ロボットオリンピックを、最新世代のロボットが何ができて何ができないかを評価するためのテストベッドとして構想した。

赤いズボンを履いた、首と腕のない人型ロボットの画像。 1990 年にグラスゴーで開催されたロボット オリンピックでは、ゼレ ウォーカーは空気圧式の「エア マッスル」を競技者から隠すためにパンツを着用しました。アダム・ハート・デイビス/科学情報源

参加の呼びかけは広く行われました。主催者は、事前に競技カテゴリーを設ける代わりに、誰が競技に応募したかを確認し、能力に基づいてグループ分けすることにしました。個々のイベントの勝者を選出することに加えて、審査員はハードウェアの品質、行動の洗練さ、斬新さに基づいてオリンピック全体のチャンピオンを選出します。追加の賞は、若い競争相手、商業的な可能性を示した技術、およびデザインに与えられました。最終的に、カナダ、フランス、インド、日本、メキシコ、ソ連、米国、英国、ユーゴスラビアの大学、業界、愛好家グループから 50 台以上のロボットがエントリーしました。

たくさんの失望がありました。車輪付きのゴルフカートのようなロボット、トロリーマンは、グラスゴーの街路でオリンピックの聖火を運ぶ途中に停電に見舞われた。平らで滑らかな床でのみ訓練された多くのロボットは、競技場のパイルカーペットにつまずいてしまいました。デビッド・バックリーは後に、この種目は難しすぎ、オリンピックは開発を前進させるものではないと結論づけた。

もちろん、勝者もいました。英国ヨークのオートマタ博物館に所蔵されている完全機械式の 19 世紀日本製クロスボウは、ビンテージ テクノロジーの驚くべき勝利で、100 歳以上も若い競技者を破ってやり投げで金メダルを獲得しました。オリンピック総合優勝者は日本の筑波大学の鈴木正治選手が出場したやまびこで、障害回避で銅メダル、壁追従で金メダルを獲得したが、スピーキング部門では英語が話せなかったため失格となった。

シャドウ分隊はシャドウウォーカーに大きな期待を寄せていた。しかし、残念なことに、それは動かず、双方向のレースはカーディフ大学のダブルが勝利しました。シャドウ ウォーカーは現在、ロンドンの科学博物館のコレクションに収蔵されています。

シャドウウォーカーの遺産

1997 年、ロボットの脚を求めて有料の顧客がいたため、Shadow Group は本腰を入れて登録企業になることを余儀なくされました。 Shadow Robot は現在、英国で最も古いロボット会社です。ケンブリッジ大学で数学の学士号とコンピュータ サイエンスのディプロマを取得するためにシャドウ チームを離れたリッチ ウォーカーは、1999 年にテクニカル ディレクターとしてシャドウ ロボットに入社しました。現在、彼は会社の取締役です。

Shadow Robot は歩行ロボットではなく耐久性のあるロボットハンドに特化しています。しかし、手に重点を置くことは、Shadow Group の伝統でもあります。ウォーカー氏は、1990年代後半にシャドウ・グループが初めて開発した人間の手は、ビール1パイント(滑らかで薄い側面を持つグラス)を掴む能力だけが印象的だったと回想している。現在、シャドウ・ロボットの手は器用さをテストするためのテストキットとなっている。空気圧筋はなくなり、各指を正確に動かすアクチュエーターに置き換えられた。クラシックモデルには20個のモーターが搭載されており、24自由度の内転・内転運動が可能だ。

左足を上げた二足歩行の人型ロボットと、右足を上げた男性の隣に別の男性が見守る白黒画像。 シャドウ ウォーカーのオペレーターは、彼の動きを捕捉し、ロボットがそれをコピーできるようにするデータ スーツを着ていました。リチャード・グリーンヒル

Shadow Robot のマーケティング担当シニア ディレクターである Sejal Parsotomo 氏は、最近のブログ投稿で、人型ロボットは PR には最適ですが、成功の鍵は特別なスキルであると書いています。工場に歩いて入ってくるロボットは印象的かもしれませんが、確実に物体を操作できるロボットは変革をもたらします。

シャドウ ウォーカーは、数歩以上のステップを踏むのに苦労し、低レベルのスキルであってもロボットが習得するのが本来難しいことを示しました。 2025 年 8 月、北京はヒューマノイド ワールド ロボット ゲームを主催しました。これらのロボットは、体操、サッカー、トラック競技などのスポーツのほか、ホテルの清掃や医療トリアージなどのより「役立つ」タスクでも競技し、35 年前の第 1 回ロボットオリンピックでは、文字通り競技者の周りを周回することができました。それでも、人間が構築した環境をロボットが移動できるようにするには、やるべきことがまだたくさんあります。驚くべき進歩にもかかわらず、私たちはまだ実際に役立つ人型ロボットにはそれほど近づいていません。

の一部 継続中のシリーズ テクノロジーの無限の可能性を秘めた歴史的遺物を鑑賞します。

この記事の要約版は、2026 年 6 月の印刷版に「Learning to Walk」として掲載されます。

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