オートマタ 気まま歩き


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    ここでは、ヒトの動きから、広く生き物の動きを模倣する自動機構について気ままに話題にしたいと思います。

    日本では、古くから、からくり人形の伝統があります(「機巧図彙」)
    http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2568591

    ヨーロッパでも、オートマタ(自動人形)の歴史がありました。
    https://ja.wikipedia.org/wiki/オートマタ

    ロボティクスと機構や発想に重なる部分もありますが、その目的はやや異なるのかもしれません。歴史上の興味に留まらず、今日でも開拓が続いている分野であり、新しい話題も取り上げていけたらと思います。


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    兵庫県にある、六甲オルゴールミュージアムでは、古いオルゴールだけでなく、オートマタの復元物の展示があります。

    「エクリバン」(原作は、パリ、1900年ごろ)の動きを見てきたことがあります。
    https://www.youtube.com/watch?v=esoJuR-oKtg


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    からくり人形やオートマタは、ゼンマイの動力で動くことが多いようです。しかし、環境エネルギー(?)で動くものもあります。

    風で動かすのがオランダの彫刻家 テオ・ヤンセン(1948~)のストランドビーストです。

    STRANDBEEST EVOLUTION 2017
    https://www.youtube.com/watch?v=LewVEF2B_pM

    よく海岸の砂浜で動かす動画を見ます。オランダの似たような海岸に行ったことがあります。風が強かったです。残念ながらストランドビーストは動いていませんでした(笑 でも、近くの博物館でテオ・ヤンセンのDVDを買ってお土産にしました。


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    コンピューターの支援をうけて、カラクリの開発はさらに巧妙になってきています。

    こちらのディズニーの発表では、デザイナーの描いた動きから、それを実現するリンク機構のパラメータを最適化するしくみを紹介しています。様々な生き物ふうの動きを歯車とリンクで作り出すことに成功しています。

    Computational Design of Mechanical Characters
    https://www.youtube.com/watch?v=DfznnKUwywQ


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    日本のアーティスト藤堂高行さんのロボット SEER は、ヒトの目とその周辺の動きを追求しています。

    SEER: Simulative Emotional Expression Robot
    https://www.youtube.com/watch?v=BJZcGJSK1Z0

    ただし、動きの振り付け自体は藤堂さんがその場で行っているらしいので、自動機構とは違うという考え方もありそうです。しかし、その目指すところは、オートマタに通じるところがありそうです。

    動画を見た方は気づかれたと思いますが、電源コードを繋いだ瞬間に、ロボットの片目・片眉がぴくっと動きます。これは、わざとそのような動きを付けているらしいです。アーティストによる、ある種の表現作品と見ることもできそうです。


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    ヒトを含む動物の動きは、ミオシンとアクチンの分子集合体によって引き起こされる、筋肉の動きによります。筋肉は縮む方向にしか力をだせない塊です。カラクリ人形やロボットの多くで使われるモーター(あるいは、ゼンマイ)と歯車による動きとは、根本的に異なる動きです。

    筋肉の動きを模倣する機構は、古くから研究がありますが、まだ人工筋肉と呼べるものが、身の回りで実用になるような段階には至っていないようです。しかし、ロボティクスの分野で、空圧や油圧によってシリンダを伸び縮みさせ動力にすることはあります。オートマタ分野に限るなら、さらに選択の可能性は増えそうです。

    例えば、趣味レベルでも入手可能なものでは、トキ・コーポレーションのバイオメタルファイバーなどがあります:
    https://www.toki.co.jp/biometal/products/bmf/bmf.php

    これを使ったものには、「シャクちゃん」などがあります:
    https://www.youtube.com/watch?v=N13gV7ZrjeQ


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    オートマタとしてヒトを模倣する理由には様々なものがあります。

    ロボティクスの分野では、ヒューマノイド・ロボット(ヒト型ロボット)の開発が一部でなされています。SF小説の世界ではよりおなじみのものです。アシモフのロボット三原則シリーズの1冊「鋼鉄都市」の中におもしろい問答があります(第12章より)。

    主人公が、地球一のロボット工学の博士に質問します。

    なぜヒューマノイド・ロボットが必要かということです。つまりわたしのいいたいのは、なぜロボットが人間に似ていなければならないのか。

    これに対し、博士は、初期のロボット工学では多くの機能論者と反機能論者の間で討論があったと紹介しつつ、以下の答えをします。

    機能論か否かの問題は、結局最後に経済的な効果によって解決されたのです。いいですか、ミスタ・ベイリ、かりにあなたが農場を経営しているとしましょう。それぞれに電子頭脳をつけたトラクターや刈込機、まぐわ、搾乳器、自動車その他を購入しますか、それともそうした機械機具類は、電子頭脳なしのふつうのものにして、それらすべてを操作することのできる電子頭脳を持ったロボットを一台買いますか?

    主人公は納得せず、それでもなぜ人間の形である必要があるのか?と問います。博士は、まず人間のデザインの汎用性に触れた後、さらに以下の点を指摘します:

    しかもそれだけでなく、現在のわれわれの全技術は、すべて人間の形態にもとづいてつくられています。たとえば(中略)のようなごく簡単なものも、人間の尺寸の要求と、その機能のかたちとに適応するように作られている。ロボットに人間の形態をとらせることは、現代社会のあらゆる機具機械類を根本的に設計しなおすよりも、はるかに容易なことなのですよ

    合理的な答えです。私はこの答えは優れていると思いますが、考察の抜けている点もあると思っています。

    文献:
    「鋼鉄都市」 アイザック・アシモフ著、福島正実訳、早川書房、2013年



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