2023年度、異能vation ジェネレーションアワード部門応募
受付番号:IGA10125293

第二世代ロボット、スーパージル号の構想
将来展望技術の参考資料

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現在のロボットはおもに金属で作られていますが、これを生物のような柔らかい材料で作って人間のように高い反射神経と運動能力を持ち、会話の受け答えも出来、意識があるかのように見えるロボットを作る構想です。





@まず人間の身体の構造はどのような物か

 人間の各部の関節はガッチリくっついてはおらず、腱で繋がれています。これは人間は素早く動けるように、各関節は軽く動くようになっているためです。


 

そして筋肉から伸びた腱が骨に繋がるところを引っ張って身体を動かしていますが。人間の関節は支点と力点がごく近い場所にあるようになっています。

これによって骨を引っ張るのに大きい力が必要になりますが、梃の要領で筋肉が少し縮むだけで腕を大きく動かせ、動かす距離の面で有利になっています。

もし支点と力点を離すとすると、不格好な太い腕になってしまうでしょう。


 
人間は背中の筋肉を縮めて柔軟な背骨を起こすことで、身体を起こすことができるようになっています。またお尻の筋肉、ももやふくらはぎの筋肉も縮めることで足を伸ばすことができ、直立して立つことができます。

前にかがむときは、縮めている背中の筋肉を少しずつ緩めていきます。その他身体をねじるときも左右の筋肉を縮めています。

      




Aこのような人間の身体の仕組みを、人工の材料で置き換えて部品を作るのです

これらの仕組みを人工的に再現するために、まず各部分の骨は人間の骨に似せて強化プラスチックで作ります。

背骨などは短い骨を組み合わせて、カーボン繊維で作った腱で繋ぎます。または曲がりやすいように固いビニールで1本につなげて作るなどもします。


  

そうして人工筋肉を動かす電源は、リチウムポリマー電池を胴体の中に納めます。

各部の筋肉を縮ませる電線ですが、これは頭のコンピューターから各部の筋肉に独立した電線を繋ぎます。


  

人工筋肉はゲル状(コンニャク状)の電気を通すと縮む材料で作ります。そのままでは強い力がかかったときに切れてしまうかもしれないので、芯にこれもまた伸び縮みするコイル状のファイバーを収めて切れないようにします。

これらの筋肉は、身体を動かすのに十分な力を出して素早く縮み、また素早く緩む物でなければなりません。身体は軽く筋肉は強く作ります。


骨組みと筋肉を組んだら、次に外皮を貼り付けます。

外皮は内部を点検するときに容易にはがせるように、いくつかの部分に分けてシリコンゴムの膜で作り、弱い接着剤で貼り付けておきます。

顔の外皮には表情を動かす輪状筋肉も取り付けておきます。また頭には髪の毛もつけます。

顔は人間の尊厳のこもった顔を作ろうとするとかえってグロテスクに見えますから、あっさりした傾向に仕上げます。

  

尊厳ある顔

B安定して二足歩行ができる構造

これには傾きを検知するジャイロメーターというものを使います。ジャイロメーターは身体が傾いても水平を保とうとするので、身体とジャイロの傾きのずれから姿勢を直すプログラムを装備します。

重心は腰の位置に置きます。これは重心が高くて頭の方にあってもフラフラしてよく歩けず、足の方にあっても持ち上げられないような重い足になってしまうので、腰の位置にあることが一番スムーズに身体を前に進めることができるのです。

目のカメラで周囲の状況を認識して、ぶつからないように歩くようにします。

そこでロボットの身体は適度な力で素早くスムーズに動けるようにするためにも、プラスチックなどの軽い材料で作りたいものです。

  

Cこのロボットの認識機構

さて、このロボットはどうやって活動するかと言うと、まず世界を認識するための基本となるものが必要です。

それはご主人、親父ではなく持ち主(マスター)です。
 
このロボットは起動すると、まずカメラであたりを見回しマスターを探して認識するようにします。そのためにマスターの特長、顔写真、全体写真、声、指紋、虹彩紋などのデータをコンピューターに込めておく必要があります。

そして目のカメラで見て記憶しているマスターの特長と照合し、マスターを認識したら命令を聞きます。

このようにまず最初に認識するマスターを基本に置いて、それから他の物事を判断するようにしないと、ロボットはスムーズに物事を判断することはできないでしょう。



このロボットが家庭内で出来ることは

 ・料理は出来あいの物を電子レンジで温めるだけ

 ・洗濯は洗濯物を洗濯機に放り込むだけ

 ・掃除は掃除機に指令を出すだけ

程度のことです。

他にはゲームの相手とか、ご本を読んであげるとかです。

  




D次にこのロボットの本格的活動

本格的な活動の為には世の中のあらゆるデータを集めなければなりません。所属する会社のデータや、ネットで集められる限りの情報も集めます。これらのデータは本部のコンピューターに集めます。

  

そしてデータは集めるだけでなく、区分けというものをすることが必要です。

この時も(重要度)というものに順番があり、(重要度システム)

 ・マスターの言うことが1番優先

 ・2番目としてマスターの会社機構の順

会社の機構(ヒエラルキー)

                ご主人様(社長)
              /    |    \
             /     |     \
        各部責任者   責任者   責任者
          /\      /\      /\
         /  \    /  \    /  \
  その下の役員  役員 役員  役員 役員   役員  役員
   /\   /\  /\  /\  /\  /\   /\  
  /  \ /  \/  \/  \/  \/  \ /  \
 社員社員社員 社員社員社員社員社員社員社員社員 社員 社員 社員
 | | | | | | | | | | | | | |  | |
 | | | | | | | | | | | | | |  | |
その家族その家族その家族その家族その家族その家族その家族その家族その家族
                    /\
                   /    \
                 /       \
                 それ以外の他の人



また社内の仕事の流れ、業務の回転なども認識します。

      第一工程 ―――→第二行程―――→第三工程
    /(原料調達)   (加工工程) (出荷行程)\
   |            ↑           |
   |            |           |
   |            |           |
    \ 検査工程3←――検査行程2←――検査行程1/

どこかに作業の遅滞が起きているかなども、本部のコンピューターからネットで検索します。

スーパージル号は社内の地図や世界の地図も認識し、どこにでも行くことができねばなりません。
初めのうちは不穏な町にはお使いに出せません。

このロボットは飛行機などに乗せるときは荷物扱いでもいいのです。
リチウム電池が入っていると貨物室には積めないかもしれません。 

Eお客様の対応

さてこのロボットは様々な人を認識し、それらの人々に会うたびに動画と音声を撮り、またそれらの人の他の付随情報もネットから集めて、沢山の人を判断するデータを貯めていきます。

そして会う人ごとにどのような人か解析し、お客様としてもてなします。

    

個々のお客様の評価は本部に置く大コンピューターの評価基準で決めます。
刻々移り変わる情勢でお客様の評価も変わらねばなりません。

このロボットの最も効果のある使い方は会社の宣伝マンのようなものです。
 

命令上位の人と、その他の人の立て分け。


E家電品の進歩

家電品はまず録音機や撮影機があり

・録音機は声を録り

・撮影機(カメラ)は画像を撮り

・ビデオ撮影機は動画を撮り

・携帯電話は通信機能があり

・スマートホンは上記の機能を皆合わせた上に、最近ではAIを取り込んで秘書のような役割も果たすようになりました。

・そしてロボットはその上に物理的働きを加えて、物を持つ、移動する、お使いをする、色々な用事を自動的に済ますなどの機能をつけることが考えられます。

よく反対派の人たちは、コンピューターでもロボットでも、いきなり神様のような万能の力を持っていなくてはいけないというような事を言いますが、ロボットも他の道具と同じように少しづつ進歩させていかなければならないものです。
進歩するにつれて使い道も広がっていくものです。

以上終わり