『インターステラー』のTARSに触発された”歩く柱”ロボット（動画あり） (2/2)

「TARS3D」が示した“歩く”と“転がる”の両立

開発されたTARS3Dは高さ約25センチ、重さ約1キログラムの小型ロボットです。

本体の主要な部品は3Dプリントで作られており、その四隅に4本のテレスコピック脚が取り付けられています。

各脚は回転と伸縮を組み合わせた自由度を持ち、合計で7自由度というシンプルながら柔軟な構造になっています。

外観はまさに映画のTARSを縮小したような見た目です。

まず研究チームは、TARS3Dが映画のように歩行できるかどうかを解析しました。

脚先の曲面パッドが地面を滑らかに転がるように接地することで、振り子のように前へ倒れ込みながら進むシンプルな二足歩行モデルが再現できると考えました。

そして実験でも、脚を前後に振り出しながら左右交互に接地する歩行が確認され、理論が予測したとおり「同じリズムの歩き方」を繰り返せることが確かめられました。

さらに特徴的なのがローリングモードです。

TARS3Dの脚を伸ばしたまま姿勢を傾けると、脚先の曲面パッドが車輪のスポークのように順番に地面をつかみ、8回の接地を繰り返しながら滑らかに転がることができます。

実験では約0.5m/sの速度で転がることに成功し、理論モデルが予測したとおりのローリング動作を実機でも再現できました。

ちなみに研究チームは、解析だけでは発見できない新しい歩容を探索するために、試行錯誤を自動で繰り返しながら動きを学ぶ「深層強化学習」というAIの手法も用いました。

シミュレーション上でAIに自律的に移動動作を学習させたところ、解析モデルで導かれた歩行やローリングを再現するだけでなく、斜め方向への独特な歩行や跳ねるような移動など、未解析の新たな動作様式も獲得されました。

これは、映画で描かれた“多様な動き”が現実のロボットでも実現し得ることを示す重要な成果です。

一方で、TARS3Dには課題も残されています。

現在のモデルは有線接続で、実験も主に平らな床の上で行われています。

歩行モードでは不安定な場面もあり、複雑な地形への適応や自律移動にはさらなる改良が必要です。

今後、そのための研究開発が行われるなら、倉庫やインフラ点検、さらには宇宙関連作業などへの応用が可能になるかもしれません。

1つの映画に登場した空想上のロボットが、理論とAI技術を通じて現実に歩き、転がり始めています。