人型ロボットの操縦って実際はどうなの？＠未来技術

難解な用語が多いので読み飛ばしてしまう人がほとんどだと思います。
でも僕はこういう夢のある話に真剣になるのが好きなんですよね。

軽く用語説明。
マスタースレイブ方式とは、
操縦者の動きをそのままロボットに伝える操作方法のこと。
モーションキャプチャーとは、
人間の動きを解析して取り込む技術。
インターフェースとは、
情報のやり取りのシステムを指します。

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1 ：オーバーテクナナシー：02/04/18 03:56
レバーやボタンだけで操作するのは厳しい気が。
人工知能は当然必要。
例えばバイクを運転している時に気を失ったらそのまま転倒するけれど
馬だったらある程度カバーしてくれる。
ガンダムはレバーやボタンで操縦するタイプだけど
人工知能のおかげでなんとかなっている。
基本動作はコンピューターがしてくれるし(「親父が夢中になるわけだ」)、
最終話ではオートパイロットでジオングと闘っている。
だけど、ライディーン、ダイモス、ガンバスターのように
パイロットの動きをトレースする方法のほうがまだ現実的。
ロボットが受けたダメージがパイロットにフィードバックされるなんてのは無茶な設定だけれど。
やっぱりＹＦ―２１のような操縦法方が理想的なのかな。
「そういう話題はＳＦ板でやれ」とか言わないで意見を書いてみてちょ。


8 ：オーバーテクナナシー：02/04/18 05:46
アシモはゲームのコントローラーみたいなんで動いてたな。
ロボデックス２００２で。ただロボットなんだから
最終的には細かく指示せずにＧＰＳで目的地指定して
行ってらっしゃいボタン押すだけとか、
そういう自律性を高める方向に行かなきゃだろ。
せめて馬だな。上乗ってチョイチョイと方向指示するけど
基本的に自分で判断して歩いてる、みたいな。


9 ：オーバーテクナナシー：02/04/18 06:14
腕は人間が操作したい場合の方が多い。
足は自動化されても(馬並みに賢ければ)問題なし。

っつーかAI搭載の足ロボに人間が操作する腕をつけたものではダメなのか？


11 ：オーバーテクナナシー：02/04/18 11:45
参考になりそうな技術
・パトレイバー
　通常はOS(?)による補助
　指先の細かい作業時にはモーショントレーサー

・各種格闘ゲーム
　ボタンとレバーの組み合わせ＋AIによる補助
　先行入力による動作

・操り人形
　みてのとおり

・鉄人28号
　レバー操作と見せかけて音声入力


12 ：オーバーテクナナシー：02/04/18 13:10
鉄人28号は、「頑張れ」とか「負けるな」とか言うとパワーアップするね。


24 ：オーバーテクナナシー：02/10/14 01:58 ID:Nl5SgB8h
メタルギアソリッドⅡで銃撃戦やったけど、
まるでサンダーバードの人形に銃を撃たせてるみたいだった。
手足は細かく動かないし、ちょっとの踏み込みができない。
ライディーンのようなマスタースレーブ方式は一見便利そうだが、
圧力やモノの硬さが全然変わってしまって扱いが難しいそうだ。
でもそれは巨大ロボットの場合で例えば眼球の手術なんかには
大きな動きを小さくするマスタースレーブ方式が役に立っている。

やっぱウマナミに搭乗者の意図を汲んでくれるシステムが必要だろう。


28 ：オーバーテクナナシー：02/10/14 02:26 ID:Nl5SgB8h
マスタースレーブでも慣れれば人間を押しつぶさず持てるんじゃないかなぁ。

話の破綻するのが怖いけど、
どんな目的でその機械を使うかでどんなシステムが必要かが変わって来る。
パトレイバーのオートバランサは崖っぷちや人がうようよ居るところでは役に立つまい。


40 ：オーバーテクナナシー：02/10/16 07:21 ID:joQ7CPof
どういう目的に使用するヒト型ロボットなのか？

作業用や介護用のヒト型ロボットなら、
ヒトが乗り込んだりする必要はあまりないように思うが？
とことん高度なＡＩを研究していくことになるだろう。
深海探査や宇宙船外に出ての作業用スーツはヒト型ロボットとは呼ばない気がする。

軍事用ヒト型ロボット？？？…全長５メートルも１０メートルもあるやつ？
そんなもの作る意味がない。
戦闘爆撃機や対戦車ヘリコプターのいい的になるだけ。
それどころ現在の戦車にすらボコボコにされる。
ヒト型のロボットに現行戦車並の装甲を施すのは不可能だし、
仮に施したとして歩けると思うか？
だいたい動力はナニ？ｗどんな武器をもたせるわけ？ｗ
…少なくとも地球上での軍事用大型かつヒト型のロボットに活躍の余地はありえない。
以上。


41 ：オーバーテクナナシー：02/10/16 07:55 ID:sbntXfVJ
>>40
ここは「操縦はどうなるのか？」であって活躍する余地についてｶﾀるわけではない。
それにｷﾐのゆってることはほぼｶﾞｲｼｭﾂだ。


42 ：オーバーテクナナシー：02/10/16 11:06 ID:joQ7CPof
>>41
だからＡＩだと言っているのだが。もしくは外部からのリモートコントロール
（この場合でも高度なコンピューター制御は不可欠）。
ヒトが乗り込んで操縦する必要ナシ。
それともアニメロボットの操縦の仕方を議論するファンタジックなスレですかココは？
それならもう来ないよ…お楽しみを邪魔しちゃ悪いし。


44 ：オーバーテクナナシー：02/10/16 13:50 ID:c+By97kx
>>42
人は夢見てそれを実現する
夢のない技術者は何も生み出せないよ。。


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良いこと言いました。
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56 ：オーバーテクナナシー：02/10/17 04:41 ID:JIHumuTT
人型ってのは心理的効果が大きいな。
ピンポイント攻撃・落下傘部隊で制圧したイラキュに
最後に地響きとともに自由の女神型ロボが・・・


57 ：オーバーテクナナシー：02/10/17 08:09 ID:WTwQpEHr
まあ、小脳みたいに動作モデルをため込んだ上で、
格ゲーみたいな操作→
操作の意味解析→
各種センサーによる周囲の状況を加味して、「操縦者が望んでいると思われる動作」を行う。

ってのが現実的じゃないかと思うがどうか。


67 ：オーバーテクナナシー：02/11/05 10:02 ID:EFwvUtnE
操縦自体が問題あるような気がするけど？
どうしても、操者と本体の間で感覚の差が生じる。
鉄人やジャイアントロボが理想的。
ロボットが自立的に行動し、人間はアドバイス。


77 ：オーバーテクナナシー：02/11/11 11:25 ID:YsKFY+pe
どこかのロボット大会で、
操縦者がＨＭＤをつけてロボットからの映像を見ながら操縦するタイプがあり、
ロボットが転んだ時、操縦者がパニクったと言う記事を読んだことがある。
当事者はメチャメチャ怖いだろうな。
反射的に身をよじったり手でカバーしちゃいそう。


86 ：オーバーテクナナシー：03/01/10 23:50 ID:4WU8KtE+
電脳はまだ実現がかかりそう。
人工知能補間があったとしても
レバーやスイッチである程度具体的な操作ができる形が一番操縦してて楽しいと思う。
「前に進め」は大雑把すぎだけど「右足前へ」は細かすぎな予感。
その中間辺りを取れる操縦系が理想かも。


99 ：オーバーテクナナシー：03/06/26 21:38 ID:ZmxzMqOF
高度なAI使うかマスタースレーブ方式、または
すっ飛びまくって思考制御方式でもやらんと
人型ロボットのフルコントロールは無理だろ。。。

レバー/スティック方式で動く機械のパワーショベルとか
両腕で腕一本しかも指なしをぎくしゃくコントロールする感じだし．．。
移動とかは人間側のコントロールは方向と速度の制御だけで
後はバランスとかはオートですむからいいとしても
しゃがむ、跳躍するその場で転回する、蹴る
なんていう動作をさせようと思うとえらく手間がかかりそうだ。
おまけに人間の可動部位は胴体部分や首なんかもあるし

どこまで人間の動きを再現すればいいかってのも考えなきゃいけない要素だろうねぇ。


104 ：オーバーテクナナシー：03/06/27 22:56 ID:R+boCqXW
>>99
>おまけに人間の可動部位は胴体部分や首なんかもあるし

腰や首の可動部位は操作する必要はないのではないかな。
たとえば首が動くのは、ロボットがある動作をする際に
視点や頭部の位置などを対応させるためであって、
首そのものを操縦で動かす必要はないと思う。
腰も同じ。

たとえばビームライフルで照準をつける際、ターゲットに対応して
『結果的に』視点、つまり首が動く。


134 ：いなんず ◆de72LpBndk ：03/06/30 00:01 ID:W/t4gXra
んでもってだ
機械の操縦に必要な要素とは次の二つだろうとおもわれ。

１．機体に入力された情報を人間に取り扱える情報に補完・変換すること。
２．人間が取り扱う情報を補完・変換して、機体へ出力すること。

で、人形機械は通常の機械より動かすのに必要な情報がずっと多いのが特徴。
通常の機械ほどに使いやすくするためには最低３つ必要なことがあるわな。

A.人体と機体との情報のやり取りを密にする。
（たとえば操縦桿でなくて、体全体でインターフェイスしたりするような改良）
B.人体の理解・入力できる量の情報を作る
（かな漢字入力変換のプログラムが代表格。格ゲーのコマンドもこれに似てる）
C.不用意な操作による自己および周囲へのダメージを避ける
（転倒防止とか衝突防止の類。人が操作してるなら別に完璧でなくても良い）


224 ：オーバーテクナナシー：03/07/08 19:05 ID:4ff+Sj/D
やってる奴がいるかもしれんが。。。

例えばパワーショベルなんかは腕一本とはいえ
人体の構造の一部を模倣してるわけだ。
で、あの手の機械を操縦するする際に不便なのは
指一本（手のひらのみかも？）しかないってことで
（ユニットによってははさむとかそういうのもできるけど）
いまいち利便性に欠ける。
そんならコントロールレバーに握りこめるような形の
スイッチを５個くっつけてそれを五本指ユニットの制御に使えんか？と、考えたんだけど。
スイッチオンで指を握りこみオフで伸ばすような感じで。
昔の完全油圧制御の機械だと機構がややこしくなりすぎて
やっても意味ないかもだけど、
CBWで動かすのが主流になりつつあるんだから
出来ないこっちゃないと思うんだよな。

パワーショベルとかは旋回方向こそ横方向だけども
ほぼ腕の構造を模しているし、
熟練によっては人の頭をなでられるくらいの細やかな作業も可能だ。
一部分とはいえ人型機械を操縦してると言えなくもないんだよね。

で、なんでこういうことを書いたかといえばこのスレは
いつから人型機械の制御法スレになったんだ？？と思ったから。
操縦だろ？？


225 ：いなんず ◆de72LpBndk ：03/07/08 20:07 ID:NNHDyBmq
>>224
割と良いんだけど指だと速く動きすぎてしまうという問題もあって
動きに対して、指に力をかけて「抵抗」する入力機器を作る・・・
「フォースフィードバック」という機能がとてもほしくなる。

フォースフィードバックが昔から使われてるのは車のパワーステアリングだね。
あれは油圧で舵を動かしてるから
やろうと思えばハンドルに一切操舵力が掛からないようにする事だって出来るんだけど、
路面の状況や舵取り力が運転者に伝わることで操縦しやすくするように工夫されてる。

こう言うと一見フォースフィードバックは特効薬っぽく感じるかもしれない。

だけど
例えば二足歩行をやらせる機械みたいに高い応答速度を要求するものだと
人体がやわらかいもんだから
人体と入力機器との間でアソビが出て上手くコントロールが出来ないっぽ・・・。


226 ：オーバーテクナナシー：03/07/08 20:41 ID:4ff+Sj/D
確かに何らかの形でのフィードバック機構は欲しくなるね。

熟練によって細やかな作業ができるといっても
視覚情報と微妙な振動とか音なんかをもとに
触れた感じなんかをイメージしてミリ以下のレバー操作を行うわけだ。
でも、フィードバック機構があれば
イメージを頼りにした操作よりも確実な操作がやりやすくなるからなー。

人間の動きを完全に模倣することに固執しなければ、
両腕で機械の腕一本を動かし、片方の足で移動方向・速度を制御し
（スリッパみたいなペダル方式でいけそう）
残った片方の足で腰なり首の回転を制御する。
くらいのことは先進技術でない、枯れた技術で可能だろうね。
まあ、乗用機械では、の話だけども（笑）

ここまでは今でもできる、じゃあ両腕を動かしたければどうすれば？
移動は出来てもその場での転回はできるか？ジャンプは？
かがんだりしゃがんだりはどうする？？ってな感じで考えていくのも面白いんだけどな。。。

人型ロボットというからにはまず人間の形を動かしたくなるのが
人情だとは思うけど。


227 ：いなんず ◆de72LpBndk ：03/07/08 20:55 ID:NNHDyBmq
あとは格闘ゲーム状態ってのもありだと思うよ。
意外に人型機器の入力方法として利にかなってると思う。

対象物さえちゃんと機器が把握さえできれば、あとはコマンドすればいい。

例えば鉄骨が積んである山から鉄骨を一つつかんでくい打ちする所に立てたいなら・・

視線誘導とかで鉄骨一本を確実にロックオンしてから
LW+RTでつかんで→二回で垂直に立てて
対象を目線でさしたあと↓ ↓で地面に刺すみたいな(ｦｲ

建築機のコックピットにレバー二本で電脳戦機してたら嫌過ぎかも・・・

(僕はゲームは苦手なのでそっちへの突っ込みはパス)


230 ：224：03/07/08 21:52 ID:4ff+Sj/D
>>227
コマンド誘導方式か（笑）
俺とかはごりごり動かすのが醍醐味なんだな人だけど
実のところなにかしらのパターンを持つような作業ならそれが一番だと思う。
その機械が必要な場所までとりあえず動かし、
所定の作業コマンド入力で作業を行わせる。
必要ならば作業速度や力加減を人間が調整ってな具合で。
コマンド方式だと融通が利かないとかそういう欠点も言われるけども
なんでも自分の体と同じように動かせるのにこだわる必要なんて
実はないんじゃないかって思ってるし。

格ゲーも人間の形をしたものを自分の意のままに
（自由自在にではないが）動かす今ある技術だもんね（笑）


231 ：いなんず ◆de72LpBndk ：03/07/09 02:09 ID:kqZkitjS
あと、産業用ロボットの規格では
・握ってないとき
・強く握りすぎたとき
に、停止して
・適度な力で握っているとき
に、動作するという
3ポジションイネーブルスイッチってのが利用されてる。(ANSI/RIA　R15.06-1999)

操作桿を握ってる力によって動作が加減できるってのもいいね。


234 ：オーバーテクナナシー：03/07/09 16:36 ID:Whd43Gl3
アニメネタで申し訳ないがEVA+パトレイバーのコントロールシステムが一難良いのでは？
思考制御による操縦。大雑把な動きは人工知能に制御させる。
操縦は思考するだけ。思考を人口知能が受け取り適した動作を選択する。
精密な作業　ワイヤーで蝶結びをする場合はスレイブソシテムに切り替えるとかの方が安全。


237 ：オーバーテクナナシー：03/07/09 17:57 ID:t6uU5a2P
姿勢制御はAIまかせがいい。倒れそうになったら自動でカバー。
前進や後退はシートを倒す(仰け反る)、前にかがむ。などで指示する。
(ジョイスティックの機能をシートに搭載)
武器装備は内蔵型だけでいいのではないかなぁ。
腕部分に内臓とか工夫する。
イメージフィードバックシステムは手袋状のものでもいいが、
例えば真正面で手の届く範囲に敵が接近していたとする。
そこで、自分の腕を前面に突き出し、敵を突き飛ばすような具合にやってみる。
すると、機体の腕も同調する。
こんな工夫もして貰いたい。


240 ：オーバーテクナナシー：03/07/09 18:58 ID:D7lRJfwg
思考制御ってのを実用化するなら
人間の意志をどれだけ汲み取りどれだけ無視するかが重要な点だろうな。
人間の思考なんてどんな作業中であっても
完全にそれに集中し続けることは難しいから
どうしても機械に対する命令にノイズが入ってしまう。

例えば、精密作業中の巨大人型ロボットの視野に
おけつをぷりぷりさせながら歩いてくおね―ちゃんが入ってきたとしよう。
操縦者が「ををっ」と思ってそちらに気をとられた
次の瞬間。。。

おねーちゃんのおけつを凝視しながらへこへこ歩いていく
巨大ロボットの図が完成するのだ。


思考制御って危険をはらんだ技術だねぇ♪


260 ：いなんず ◆de72LpBndk ：03/07/10 16:53 ID:rBT4jRY/
思考を読み取るってのは意外に難しい技術でね。

機械が思考を理解すること・・・
つまり機械の上に思考の「モデル」が実装できていることになる。

と、なると思考インターフェースがある世界では
ほぼ人間と変わらない人工脳がある筈ということになる。

そうなってくると
神経に直接刺激を送る必要のある(危険な)インターフェイスは交換できる情報量の点で有利だが
人と人のインターフェースに習って機械と会話してコントロールするという方法もありだ。

後者の方が一般人にはより使いやすいと思う。

ちなみに前者の方法でいくと
機器の実装しだいでは人間へとてつもない情報処理能力を付与できる可能性があるけどね。


325 ：オーバーテクナナシー：03/07/11 22:29 ID:yiQV3Y3V
>324
半自動ではダメか？
障害物探知＆バランス補正＆地形追従はコンピュータ任せで
操縦者はリモコンのレバーを行きたい方向に倒すだけ


326 ：オーバーテクナナシー：03/07/11 22:32 ID:MQ1A4ZJ6
>>325
考えたことがあるけど、例えば人間は体重を利用すると自分より重いものを持てる。
それには思いっきり自分からバランスを崩すわけだけど、それが出来る
ロボットのインターフェイスってないかなあ。


327 ：オーバーテクナナシー：03/07/11 22:36 ID:yiQV3Y3V
>326
オートバランスプログラム作るのは可能でしょう
アシモもバランスを効果的に狂わせる事で歩くからね
人型では自分より重いものを持つだけのパワーが出せないのが問題


328 ：オーバーテクナナシー：03/07/11 22:43 ID:MQ1A4ZJ6
>>327
動歩行は８０年代には完成してた。
それから寝てる状態から起き上がれるロボを作るまで１５年以上かかってる。
例えばドアノブを回してドアをくぐるには
人間は手に柔軟性を持たせつつ必要な方向には力を入れる。
ドアを押したり引いたりするにも重心を移動させる。
その辺がまだできない。

ロボットが走り出すようになれば凄い進歩だけど。


329 ：オーバーテクナナシー：03/07/11 22:58 ID:qq9tEH5l
>>325
二足であれ多足であれ移動手段ということであれば
オートバランスで姿勢を制御することで
簡易な命令・操縦による移動は十分可能だと思うし、
重量物の持ち上げなどでも同じく可能だと思う。

ただ、難しそうなのは荷物を持ち上げたりするために
必要なしゃがみ動作の制御ではないかと思うんだけど。

だいたい物を持つ動作というのは地上やそれに近い
場所から持ち上げることが多いけど、そうでなくて
中途半端な高さに対象物があったりすることも考えられる。
そうなると、どこまでしゃがんで、または腰から上を傾けて
その高さに腕を届かせるかというのは
かなり難しい技術になるんではないかなーと。


373 ：オーバーテクナナシー：03/07/13 13:43 ID:qL4KRRQ2
前レス全然読んでないのでので既出かとおもうけど、
もしロボットが人間に近い構造（関節数や可動範囲や重心など）を持てるまでに
ハードウェアが進化したとすれば、
人間を使ったモーションキャプチャと遺伝的アルゴリズムで、
人間の小脳の様に動きのパターンを蓄積しておき、
リアルタイムで操縦するときにはそれらのパターンを呼び出して
行動させるといった開発方法がとれるのではないだろうか。

パイロットにとっては、各ゲーのキャラを動かす様な感じ。
パイロットの熟練度次第で動きの自動化率を選択できる様にすれば
徐々に複雑な動作も可能になると思う。

おそらくこのような開発方法は、各関節の制御アルゴリズムを人間が
考えるよりも、遙かに効率的だろうと思う。
（というか、関節が多くなったら他に開発方法無いかも）

ということは、モーションキャプチャの段階で人間を使えるという点で、
人型ロボットはその他の多関節ロボットに比べて
開発期間を劇的に短縮できることになる。

人型マンセー。


392 ：いなんず ◆de72LpBndk ：03/07/13 23:05 ID:73kk1UOu
>>373
人とメカが同じ加速度でうごきゃそれも成り立つんだけど

身長が違うと重力による加速度の影響がスケールに対して異なってくるから
大きなロボットにはモーションキャプチャは無意味。

ようするに。1mのロボットが0.1秒で倒れる動作なら、
10mのロボットは倒れるときに1秒ぐらい掛かる動作になるって事。

特にこれは、
重心を接地面の外へ出してあるく・・・すなわち動歩行する場合は
歩くのが遅くなるという効果で現れる。

要注意。


400 ：オーバーテクナナシー：03/07/14 06:33 ID:kcyO1ROq
そういやどっかの大学の研究所で機械の研究している人が、
「エイリアン2（3？）に出てくる作業用のロボットなどは実現可能かもしんない」って
コメントしていたな、研究所のサイトで。


520 ：オーバーテクナナシー：03/09/22 21:19 ID:263e76xd
というか、大人しく動きをトレースするのが一番では。
当然、特殊武装を使うときは武装名を叫ぶ。


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何が当然なのかよく分かりませんけど、
多分単に必殺技名を叫びたいだけだと思われます。
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525 ：オーバーテクナナシー：03/09/26 09:05 ID:gmT10lF4
>>512
自分の手を動かすように、機体の手を動かす感覚で操作するってのもありでは。
元の体とは別で、体がもう1つ分あるような感覚で。
これなら実際の体は動かない。


527 ：オーバーテクナナシー：03/09/29 06:09 ID:5whB0mFK
>>526
たぶん、自分のいいたい事とあなたの理解に齟齬が生じていると思う。
どう説明すればいいか悩むのだけれど。

例えば、人間にはついてないけれど、猿にはしっぽがある。
猿はしっぽを動かす事ができて、しっぽを動かしても手は動かない。
このしっぽの代わりに人間に「もう1つの体」をつける。
『「もう1つの体」の手』を動かしても、手は動かない。

というような事が言いたかったのデス。
たぶん、【『「もう1つの体」の手』を動かす感覚】というものが必要になるのだと思う…


528 ：HGボールさん ：03/09/29 16:10 ID:+8tQKexr
つまりロボットと合体した状態で
「４本腕の人間」になる感覚を要求するって訳ですね。
割と簡単な訓練によって可能になるかも知れません。
楽器が苦手な人が「左右の手が別の動きをする人は信じられない」と思ってるように。

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スレタイでは「人型ロボット」としか言ってないのに、
多くの人は「戦闘用」を前提にして話をしているような気がします。
いつまで経っても少年のままな人が多いようです。

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