ロボット技術者が自走型ロボットエクソスケルトンを開発中

ウォータールー大学のロボット技術者は、ロボット技術の分野における次の大きな開発の1つである自走型ロボットエクソスケルトンを開発中です。 この新しい技術には、人工の足が含まれており、人工知能（AI）を使用して独自に考え、動きます。

新しく開発されたシステムは、AIとコンピュータビジョンの組み合わせを使用して、周囲を観察し、動きを調整することで、人の歩行を模倣します。

この研究は、IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics.というジャーナルに掲載されました。これは、研究論文のシリーズの一部であり、「ロボットエクソスケルトンと義足のスタンドトゥシットの生体力学のシミュレーションとエネルギー再生」と題されています。

ブロコスラウ・ラショフスキーは、システムデザインエンジニアリングの博士課程の学生であり、現在、大学でのExoNetプロジェクトを主導しています。

「私たちはロボットエクソスケルトンにビジョンを与えて、自分で制御できるようにしています」とラショフスキーは述べました。

すでにモーターで制御されるエクソスケルトンの足があるにもかかわらず、それらはスマートフォンアプリケーションまたはジョイスティックを使用してユーザーが手動で制御する必要があり、理想的ではありません。

「それは不便で、認知的に要求されることがあります」とラショフスキーは述べました。「新しい歩行活動を実行するたびに、停止してスマートフォンを取り出して、目的のモードを選択する必要があります」

AIとウェアラブルカメラ

このシステムを改善し、こうした制限を克服するために、研究チームはエクソスケルトンにユーザーを装着し、ウェアラブルカメラを使用しました。また、AIコンピュータソフトウェアを最適化して、ビデオフィードを効率的にかつ正確に処理し、階段、ドア、その他の環境の様々な側面のような障害物を認識できるようにしました。

研究チームは今、モーターに指示を送信して、ロボットエクソスケルトンをさらに印象的なものにすることを目指しています。これが達成されると、エクソスケルトンは階段を昇り、様々な障害物を避けることができます。また、ユーザーの現在の動きと、予定されている地形を分析して、適切な行動をとることができます。

ラショフスキーは、ジョン・マクフィー教授によって指導されており、マクフィーはバイオメカトロニクスシステムダイナミクスのカナダ研究議長です。

「私たちの制御アプローチは、人間の思考を必要としない」とラショフスキーは述べました。「自走車のように、自分で運転するロボットエクソスケルトンと義足を設計しています」

研究者のもう1つの目標は、人間の動きによって自己充電されるバッテリーを使用して、ロボットスケルトンのモーターのエネルギー効率を向上させることです。

エクソスケルトンの進化

研究チームからの新しい成果は、エクソスケルトンの開発を次のステップに進めています。過去数年間で、この分野では様々な進歩がありました。例えば、ホンダは2019年に、人間の力を増強するためのエクソスケルトンの開発を発表しました。同時に、日本では、エクソスケルトンが高齢者が働き続けるのを支援するために使用されていました。

しかし、自走型ロボットスケルトンは、達成するのがはるかに難しいものであり、それがこの新しい進歩を興奮させ、価値のあるものにしているのです。