アナログからデジタル制御への転換のなかで実現したコンパクトなロボットづくり〜過酷な環境で人を助けるロボットづくり(中編)

INTERVIEW

株式会社ハイボット
代表取締役
ミケレ・グアラニエリ
執行役員
パウロ・デベネスト

株式会社ハイボット(東京都品川区)は、2004年にレスキュー・ロボットなどの過酷環境で作業するロボットの研究をしてきた広瀬茂男(東京工業大学名誉教授)と広瀬研究室の大学院生が中心になって設立されました。現在、共同創業者で代表取締役のミケレ・グアラニエリ(Michele Guarnieri)氏と共同創業者で執行役員のパウロ(波雨露)・デベネスト(Paulo Debenest)氏が主に会社のマネジメントを行い、会長の広瀬氏は技術的なアドバイザーとなっています。

同社は、パイプや配管内などの狭い環境を探査・測定するロボットを開発し、その技術とサービスは高く評価されています。ハードウェアとソフトウェアの両方についてロボットシステムをゼロから設計および開発できる同社のロボットづくりについて、グアラニエリ氏とデベネスト氏にお話をうかがいました。

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アナログからデジタル制御への転換、コンパクトなロボットづくりへ

────ハイボットの設立は2004年だそうですが、これまでの間、ロボット関連技術にはどんなイノベーションがありましたか。

グアラニエリ:
そうですね、この20年くらいの間、技術的なイノベーションという意味で言えば格段の進歩がありましたが、それは必ずしもロボットのために開発されたものではありませんでした。例えば、ラップトップコンピュータやスマートフォン、自動車といったほかの産業界で生まれた革新的な技術をロボットに使ってきたのです。アナログではなくデジタル制御できるような極小のチップも、昔なら莫大なコストをかけて開発したものを今では自分たちで思いのままに作ることができるようになっています。


デベネスト:
技術的に難しいのは、信頼性は重要ですが、ロボットを小さくまとめ、それを現場で目的通りに動かすことです。コンパクトにするのも、研究室レベルなら大丈夫なことも、実際の現場で予想外のことが起きたときにちゃんと動かせなければなりません。


グアラニエリ:
通信や産業用ロボットの仕様といった安全規格も変化してきましたが、ロボットもどんどんコンパクトになり安定して動くようになってきました。アナログからデジタルへの進化、そしてクラウド・サービスの登場はロボット技術にとっても革新的なことでした。

中央のCPUからセンサーと出入力(I/O)のやり取りをし、処理しなければならなかった制御が、センサーと出入力処理がローカルで制御可能になりました。ブラウザなどのヒューマンインタフェースがデータベースと一体化したクラウドによって操作レイヤー(階層)が格段にシンプルになり、統合的なデータ・マネジメントも可能になってきています。


────こうした技術的な変化の中、ハイボットではどのようなロボット作りをしてきたのでしょうか。

グアラニエリ:
そうですね、配管の点検用ロボットなら、配管用のパイプの規格が決まっていますから、そのサイズのロボットを開発する必要があります。私たちが作っているロボットはそうした対象の規格に合わせてコンセプトやラフデザインなどの最初のレイヤーから手掛けて作っています。

電子基板やハードウェアもほとんどは自作していますが、アクチュエータなどはパイプの中に入れられるサイズなのか検討した上で、市場に出回っている安価な既製品を使うこともあります。同じように、ギヤやベアリングも規格から検討し、全体のコンセプトに合った部品を探して使うこともあります。


デベネスト:
パイプ配管用のロボットのメカニカルの開発は大変で、何度もプロトタイプを作って実験を繰り返しました。パイプ内部の摩擦やロボット自体の不具合を検証し、プロトタイプのロボットを何度も改良しました。新しいバージョンを作って現場へ持ち込んで試すと、いった試行錯誤を何度もしないといけません。あるロボットでは数年間も改良を続けたこともありました。

パイプ配管用ロボットをパイプに入れる様子。LEDライトで前方を照らし、カメラで検知しながら前進する。
パイプ配管用ロボットをパイプに入れる様子。LEDライトで前方を照らし、カメラで検知しながら前進する。


────ロボットは自作する部品もあれば既製品を使う場合もあるということでしょうか。

グアラニエリ:
目的にマッチした既製品がない場合には、アクチュエータやベアリングでもコストはかかりますが私たちが設計しています。今後はFloat Armやボイラー点検用のSQUIDを別の工場で組み立てていくつもりです。


────技術革新の流れの中でエポックメイキングなことは何でしたか。

グアラニエリ:
それはやはりアナログからデジタルへの転換でしょう。技術的に苦労した部分は、デジタル制御ができるようになってからですね。チップのサイズが1/10くらいになって動作部分ごとにチップを配置することで配線を減らすなどしましたが、その過渡的な時期にライブラリが増えたこともあり、制御しなければならないチップも増え、そうした回路に対応するためのソフトウェアの開発が難しかったのです。

カメラもデジタルになってからローカルで制御できるようになり、性能のいいコンパクトのカメラがスマートフォン用に出てきているので、そうしたデバイスを使うこともできるようになったのもあって私たちのロボットも格段に進歩したのだと思います。いったんそうしたノウハウが確立すれば、それをコピー・アンド・ペーストすればいいのでロボット開発もスムーズにいくようになりました。


人を助けたいという気持ちから、大学院時代に起業

Soryu-Cが挙動を安定させる様子。横倒しになっていた状態(上)から全体をねじるようにして正しい姿勢(下)に修正するそうです。
Soryu-Cが挙動を安定させる様子。横倒しになっていた状態(上)から全体をねじるようにして正しい姿勢(下)に修正するそうです。


────お二人はなぜ人を助けたり社会に役立つロボットを作ろうと考えたのでしょうか。

グアラニエリ:
私はイタリアで赤十字のボランティアをして怪我をした人を運んだりした経験があり、レスキュー以外にもニーズがたくさんあるロボットの必要性を感じたのです。


デベネスト:
私は子どもの頃からずっと消防隊員に憧れて消防隊員になりたいと考えていました。サンパウロ大学の工学部に進んでからも、ずっとその気持ちが残っていてエンジニアとして人助けをするロボットを作りたいと考えたのです。


────会長の広瀬茂男氏は東京工業大学でずっとヘビ型ロボットの研究をしていたことで有名ですが、お二人はなぜ広瀬研究室に留学したのでしょうか。

グアラニエリ:
私が大学へ進学した当時のイタリアのロボット研究は、日本のように実際にメカニズムを作るというより、アルゴリズムを考えたりコンピュータ・サイエンスの研究を主にやっていた時代でした。私の修士論文は、複数のロボットのフォーメーションのアルゴリズムに関してのもので、実物を動かすのではなくシミュレーションでした。日本の東工大に実際にロボットを作って動かしている広瀬先生がいることを知って、実際にロボットを作って動かして見たいと考え、2001年に来日したのです。


デベネスト:
私は大学に入ってから次第にロボットについて興味をもつようになりました。大学を出た時、もっとロボット工学について勉強したいと考え、1999年に東工大の広瀬先生の研究室に留学しました。私も実際にアプリケーションとして使うことのできるロボットを作りたいと考え、レスキュー・ロボットの研究に魅力を感じていたのです。


グアラニエリ:
広瀬先生の研究室は自分のロボットを動かすための知識やスキル、それを生かして実際にロボットを自由に作ることのできるすばらしい環境でした。私はイタリアにいた時に電子工学でCPUを積んだ基盤を作ったことがあったので、東工大でも自分からロボットのアルゴリズムの提案をたくさんしました。

ハイボット代表取締役ミケレ・グアラニエリ(Michele Guarnieri)氏(左)と執行役員パウロ(波雨露)・デベネスト(Paulo Debenest)氏(右)。グアラニエリ氏はイタリア出身、デベネスト氏はブラジル出身。ともに人を助けるロボットを作りたいと考えて日本へ留学したそうです。
ハイボット代表取締役ミケレ・グアラニエリ(Michele Guarnieri)氏(左)と執行役員パウロ(波雨露)・デベネスト(Paulo Debenest)氏(右)。グアラニエリ氏はイタリア出身、デベネスト氏はブラジル出身。ともに人を助けるロボットを作りたいと考えて日本へ留学したそうです。


────起業したのは大学院時代だったのですか。

グアラニエリ:
そうです。パウロ(デベネスト)と二人で大学院の時に起業しようと相談していました。本当はイタリアに会社を作ろうと考えていたのですが、広瀬先生に相談したら一緒にやりましょうということになって日本で始めたのです。現在も広瀬先生は会長という立場で、ハイボットで技術的なアドバイスをしていただいています。



東工大の広瀬研究室は、ヘビ型ロボットを使った災害救助、レスキュー・ロボットの研究で有名ですが、お二人は人を助けるロボットを作りたいと思ったことが広瀬先生の研究室を選んだ理由として大きかったと言います。次回後編は、他社との連携と同社のグローバル展開についてうかがいます。

文/石田雅彦

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