オープニング
こんばんは、PuriMagicです。 夕方の私から、今日は一つのテーマをじっくりお届けしますね。 お茶でも飲みながら、ちょっとだけ聞いていてください。
PuriMagic夕刊、10月20日です。 今日は、ディープテックの技術紹介として、人型ロボットの手を取り上げます。
指は4本がいいのか、5本がいいのか、ボストンダイナミクスとテスラの選び方の違いから、量産の難しさを考えます。
ジャムの瓶と、ロボットの手が難しいわけ
ジャムの瓶の蓋を開けるとき、私たちは指先で縁の凹凸を感じ、滑りそうになると握る力を強め、同時に手首をひねっています。
人には簡単なこの動作が、今の人型ロボットにはまだ難しい作業です。
テスラのイーロン・マスク氏も、10月10日、「ロボットの手の細かい動きを衝撃的に難しい。」と語りました。
人型ロボットの手は、器用さより同じ品質で何万個も作れるかが問われる段階に入っています。
自由度と、手に重なる3つの条件
まず、手が難しい理由です。
人の手には27個の骨があり、手と手首を合わせて約27の自由度として扱うのが一般的です。
自由度とは、独立して動かせる動きの数のことで、肘の曲げ伸ばしなら1つです。
マスク氏はテキサスの工場で開かれたライブインタビューで、小さなネジを木にねじ込むように精度と力を同時に出す作業が最も難しいと話しました。
触覚センサーを変形しながら何千回使っても壊れないように作るのも難しいと述べています。
手には3つの条件が重なっています。
手のひらほどの空間に20を超える動きを入れなければならないこと、
指先で感じてすぐに力を調整するには触覚センサーがいるのに表面にあるほど摩耗すること、
そして物を掴むたびに衝撃を受けることです。
Boston DynamicsのAtlas：4本指・13自由度
ここから2つの会社の選び方を比べます。
韓国のコリアヘラルドによると、
キョンで参加のボストンダイナミクスは電動アトラスの手をそれまでの3本指から4本指13の自由度に改めました。
操作部門を率いるアルベルト・ロドリゲス氏の説明では、
エンジニアが自分の小指を底部で止めて作業してみたところ、
製造現場の精密な作業や工具を使う作業では5本目の役割が小さいとわかりました。
4本にすると設計の複雑さ、消費電力、コストが下がり、壊れにくく修理もしやすくなるとしています。
Atlasの触覚センサーと量産目標2028年
アトラスの指先と手のひらには圧力式の触覚センサーがあります。
デモではドリルの刃を差し込んで木に穴を開ける、ドラムスティックを指で回す、
手のひらでゴルフボール2個を転がす、ナットを締めるといった作業を見せました。
関節ごとに交換できる部品を使い、ヒョンデは工場への展開と量産を2028年の目標にしています。
最初の顧客はヒョンデグループの自動車工場で、扱うのは主に部品と工具です。
家庭のいろいろなものを扱わないなら、5本目の指は優先度が下がります。
最小限から始めて足りない分を足していく設計の説明です。
TeslaのOptimus：5本指・22自由度の腱駆動
一方、テスラのオプティマスの手は5本指で22の自由度です。
前腕のモーターがケーブル、つまり剣を引いて指を動かします。
人の指も、指を強く曲げる筋肉は前腕にあって、剣で指先を引いています。
重いモーターを前腕に置けるので、手は軽く細くなります。
その代わり、ワイヤーの取り回しや活車、張力の調整が手一つごとに必要で、ワイヤーは伸びて摩耗します。
コリア・ヘラルドが紹介したサムスン証券のアナリストの分析では、
手と前腕に100点を超える小さな部品があり、交差が厳しく、触覚センサーも繊細なため、初期の生産で手直しが出ています。
磁石の輸出規制による遅れと、交換式センサー手袋
マスク氏は、中国の磁石の輸出規制で、プログラムが2、3ヶ月遅れたとも話しています。
テスラニュースワイヤーのまとめでは、生産台数が公表されておらず、外部への販売もまだです。
交換できるセンサー付きの手袋を来年に導入する計画も報じられています。
センサーを最初から取り換える部品として扱う考え方です。
試算：自由度の数と組立の合格率
では、自由度の数は量産にどう効くのでしょうか?
記事では一つの試算をしています。
手を動かす部品一つが組み立て直後の検査に通る確率を99%とし、全部が通った手だけを量品とします。
すると、13個の手では手全体の合格率は約87.8%、22個の手では約80.2%です。
100台分、手200個を作ると、不合格になる手は13個の方が約24個、22個の方が約40個。
部品の品質が全く同じでも、不合格の手は約1.6倍になります。
実際には複数の関節を連動させる仕組みや手直しもあるので、この数字がそのまま現実になるわけではありません。
ただ、部品が増えるほど、どこかで失敗する確率が積み上がるという構造は変わりません。
毎日数千回掴む工場の手では、同じ計算が故障にも当てはまり、保守の費用の差になります。
1X、Figureなど他社の手
他の会社の手も少しだけ紹介します。
1Xはネオという機体の手について、指先の力が最大45ニュートン、位置決めの精度が0.2ミリ、水にも強いと公表しています。
ただ、自由度を手首まで数えるか、連動する関節をどう数えるかは会社によって違うので、数字を単純には比べられません。
大まかに言うと、アジリティやアトラスは工場の決まった作業での壊れにくさを重視し、オプティマス、1X、フィギュアは家庭のいろいろなものを扱える手を目指しています。
ネオジム磁石と中国の輸出規制
手の設計は部品の調達にもつながります。
小さくて強いモーターにはネオジム磁石が欠かせません。
中国が2025年10月に広げた輸出規制は、広告の上では2026年11月10日まで停止されています。
中国の商務部は9月28日、アメリカと結んだ一時停止の合意を2027年1月10日まで延ばすと発表しましたが、広告の期限を書き換える新しい広告は10月中旬の時点では出ていません。
2025年4月に始まった許可制は停止の対象外で、審査に約4ヶ月かかる磁石もあると報じられています。
減速機：ハーモニック・ドライブ・システムズ
間接を動かす原則機では大手のハーモニックドライブシステムズが8月に2027年3月期の第一市販機の受注高を241億2800万円、前の年の同じ時期より55.7%増えたと発表し、通期の予想を売上高745億
円、営業利益85億円に引き上げました。
ただ、受注を押し上げたのは北米の手術支援ロボットと半導体の製造装置です。
同社は5月13日、AIロボットの社会実装のペースが前の計画の想定とずれつつあるとして、中期経営計画を見直しました。
新しい計画では2030年度に連結売上高1000億円以上、営業利益率15%以上を目標にしています。
自由度が多い手ほど、磁石と原則機を多く使います。
4本指への簡素化はコストを下げると同時に調達のリスクを減らす効果もあります。
それでも5本指を選ぶ理由
それでも5本指を選ぶ理由はあります。
ロボットのAIは人が作業する動画から学ぶ方向に進んでいます。
手の形が人に近いほど人の動きをそのまま映しやすく、
4本指のアトラスは人の動画を使うたびに小指の動きをどう扱うかを決めなければなりません。
剣の組み立てを自動化できればオプティマスの不利は縮みます。
逆に交換式の掴む道具で足りる向上も多く、人の形の手で競うこと自体が必要ない現場もあります。
今後の日程とPuriMagicの見方
これからの日程です。
10月21日アメリカ時間でテスラの第三四半期の決算説明会があります。
オプティマスの生産台数、磁石の調達、センサー付きの手袋への言及があるかに注目です。
11月10日は中国の規制の拡大分の広告の上での停止期限です。
そして2028年がアトラスの量産と工場展開の目標です。
最後に私の考えです。
私は2027年から28年の工場での導入では、4本指のように削った手が先に台数を出すと予想しています。
自動車工場で扱うものは限られていて、器用さより壊れにくさと修理のしやすさが先に問われるからです。
テスラが手の組み立て工程を自動化できたと示した場合や、
人の動画から学ぶAIで人に近い手の方がはっきり高い成功率を出した場合は、
5本指が量産で先行する可能性が高いと考えを改めます。
なお、この放送は投資を進めるものではありません。
まとめ
今日の一言まとめです。
ロボットの手の勝負は器用さだけではなく、同じ手を何万個も作れるかに移っています。
4本指で削るポストンダイナミクスと、5本指で人に近づけるテスラ。
どちらが先に台数を出すのか、これからも追いかけていきます。
詳しい票や出典はサブスタックの記事にまとめています。
プリマジック勇敢、10月20日の放送でした。
今日も付き合ってくれてありがとうございます。
気になったつながりは頭の隅に置いておいてくださいね。
プリマジックでした。またね!