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どうも、しぶちょーです。今回も、ものづくりのラジオをやっていきたいと思います。 このラジオは、産業機械の技術者である私が、ものづくりに関するトピックを主観を交えながら、ザックバランに紹介するラジオです。
小難しい技術の話はしないので、何か作業をしながら聞いていただければ幸いです。 毎週コツコツ続けてきたこのポッドキャストもですね、今回で50回目となります。
まあ、だから何だって話なんですけど、別に50回記念やりますみたいな配信でもないんだけど、50回目めでたいよねというお話です。
あとね、ついでに報告すると、先日このポッドキャスト、ものづくりのラジオの累計再生数がですね、ようやく1万再生を突破することができました。
ありがとうございます。これもひとえにですね、いつも聞いていただいているリスナー様のおかげでございます。 今後もね、コツコツ配信を続けて、次回はね、第100回を目指して頑張っていきたいと思いますので、よろしくお願いいたします。
ちなみにね、今日は自宅ではなくて、ビジネスホテルで収録してるんですね。 今ね、副業の関係で、出張でちょっと宮城に来てまして、
今日ちょうどね、宮城の機械メーカーさんに訪問して、インタビューを行ってきました。 またね、あの専門誌に私が書いた記事がね掲載されると思うんで、販売されたらまた告知させていただきます。
ということで、このラジオね始まって以来、初の外部収録となっておるわけですけども、 ものづくりのラジオin宮城、ただし聞いている人全く関係ないです。
内容も宮城、全く関係ないです。そんな回でございますけども。 というわけでね、前置きはこれくらいにして本編始めていきたいんですけど、今回のテーマは
イグノーベル賞の解説です。題して 雲の死体をロボットに禁断の技術
ネクロボティクス でございます。9月15日に2023年のイグノーベル賞の受賞式が行われました。
そのイグノーベル賞の機械工学部門で受賞した内容がかなりユニークで面白かったんで、 まあイグノーベル賞ってそういうもんなんですけど、今回はその受賞した論文をもとに少し掘り下げながら解説をしていこうかなと思います。
イグノーベル賞の概要
まず最初にね、イグノーベル賞って何なの?っていうことについて軽く説明します。 イグノーベル賞っていうのはね、ノーベル賞のパロディーとして人を笑わせ
そして考えさせられる研究に対して送られるものです。 1991年から行われているようで、毎年9月に受賞者が発表されています。
結構歴史長いですね。イグノーベル賞って知ってたんですけど、そんなに何だろう、優位賞正しきって言ったらあれだけど、1991年からやってるとは思わなかったです。
ちなみに僕がね、1989年生まれなんで、イグノーベル賞はね、僕の2個下となります。 歴史はまあまあそこそこ長いですけど、当たり前ですけど、本家のノーベル賞とは全く関係のないパロディーの賞でございます。
でね、このイグノーベル賞では毎回10部門程度が選ばれるんですけど、 なんとですね
この長い歴史の中で機械工学部門として受賞したイグノーベル賞っていうのは今回初なんですね。
これはね大変栄養なことなのかどうかは謎ですけども、とにかく機械の専門家としては見ないわけにはいかないということになります。
ちなみに機械に近い分野だったら、例えば材料工学部門とかは過去に受賞例がありまして、
その内容がですね、人の代弁を凍らせて作ったナイフが機能的でないことを実証したということで受賞されてますね。
もうなんか思考が全然追いつかないんで、これは一旦見なかったことにしましょう。 じゃあねこっから早速2023年のイグノーベル賞
機械工学部門を見ていきたいとおもいます。 機械工学部門の受賞理由はこちら。
死んだ雲を機械的クリッピングツールとして蘇らせて使用したということです。 この研究ではなんと雲の死体を使って
小さいものをつかめるような機構を作って実際に使ってみたという研究なんですね。 先ほどの代弁ナイフと同じようなインパクトある内容です。
これだけ見ると非常にサイコパスな感じがしますよね。 雲の死体を使って機構を作ったみたいな。
ただこれさすがイグノーベル賞で当然ですけど、この研究面白いとかユニークだけじゃなくて、ちゃんと考えさせられる内容になってるんですね。
SNSでもこの機械工学部門の受賞内容がバズってましたけど、やっぱりインパクトがある雲の死体を使ったっていうマットサイエンスな部分がすごく注目されてたんですけど、
背景まで含めて考えると意外と学びがあるんですね。 意外とって言うとちょっと失礼かもしれないけど。
なので少しですけど、このラジオではそこの部分を深掘りしていければなと思います。 まずイグノーベル賞を受賞した研究のタイトルがこちらです。
ネクロボティクス。即時使用可能なアクチュエーターとしての生態材料。
直訳ですけど、ネクロボティクス。聞き慣れない言葉なんですけど、これは研究者、その研究者たちが作った造語です。
ネクロっていうのは死を意味する窃盗語で、それとロボティクスという言葉を掛け合わせた造語なんですね。
ゲームとかでもさ、よくネクロマンサーとかね、飼料を使って戦うキャラクターとかいますよね。 そのネクロです。
ロボティクスっていうのはそのままね、ロボット工学なんで、つまりネクロボティクスっていうのは死のロボット工学と言えますね。
死のロボット工学。やばいですね。なんか中二心をくすぐるワードですよね。 ネクロボティクスの研究所って言ったらね、なんか入り口に魔法陣とか貼ってありそうですけど。
ただね、当然そういうオカルティックな話ではないんですね。 即時使用可能なアクチュエーターとしての生態材料ということなんで、つまり
生き物の体そのものをすでに完成された動力付きの構造体と、そういうふうにみなして、それを後からコントロールする術はないだろうかということを研究しているということです。
一つの機械として生き物の死体を見ているわけですね。 なんでそういう視点になるのか。なんでそういうことをしたのか。
それは生き物の体が 工学的に見て非常に優れているからです。
世の中にはね、いろんな機械やロボットありますけど、そういったロボットの仕組みと生き物の体の仕組みって実はこれ切っても切れない
縁があるんですね。 生き物の体や構造をモチーフにして設計されたロボットって結構あるんですけど、
例えばね、何の生き物も参考にせずに人間が知恵でロボットを作り出したとしても、 なぜか何らかの生き物には似てしまうんですね。
生き物の体って進化の過程で最適化されてますから、 人間がね、ポンと考えて生み出すようなことができないような高性能なロボットなわけですよ、すでに。
生物の体の構造とロボットの比較
高性能なロボットって言えばね、多分最初にこうパンと頭に思い浮かぶのって、 例えばアシモとかペッパー君とかね、ああいうヒューマノイドだと思います。
でもそういうロボットをイメージした時って、動きってどうですか? なんかさ、こう、
アシモとかペッパー君とか、形こそは人の形をしてるけど、 人のような動きってあんましないですよね。
人ほどスムーズに動かないというか、やっぱロボットっぽい動き?ロボット特有の動きってあると思います。 それは当然ね、人間の形は模しているんですけど、そもそも人ではないんです。
もっと言えば、構造が専念されてないんですね。 例えばああいうロボットだと、関節ごとにモーターが入ってるわけですね。
肩、肘、手首、指とかね、そういう曲がる部分にモーターが入ってて、それが独立して動いてる。 だから物を握りましょうってなった時も、じゃあ俺は肩を何度曲げて、肘を何度曲げて、
このタイミングで手首を何度曲げて、みたいな感じで、もうめちゃくちゃ頭の中で計算して、ザ・ロボットみたいなね、動きになるわけです。
一方でね、人間ってどうですか?と、我々関節ごとに体を動かさないんですよね。 もちろん肘だけ曲げるってこともね、意識すればできるんですけど、
基本的に動作においては、複数の関節を総合的に動かすっていう動作をしています。 でもその中で我々ってさ、その物を取ろうと思った時に、じゃあ肩はこのぐらい動かして、肘はこのぐらい動かして取らなきゃ、とかって、
頭で考えませんよね。自然にやってるこの動作なんですけど、実はそのための体の構造になってるんですね。 人間の体って
多関節筋といって、関節をまたいだ筋肉っていうのがついてるんですよ。 肘だけ動かすじゃなくて、その先についてて、この複合的に動きが出せるよっていう筋肉があらかじめセッティングされているわけですね。
だから各関節しか動かない、ごとにしか動かせないロボットとは違って、一つの筋肉だけで複合的な動きができるような構造がもう出来上がっているわけです。
別にロボットでも仮想的に多関節筋の動きを再現するような制御ってはできるんですけど、 計算量が段違いなんですよね。
関節ごとにモーターを同期させながら、各関節の座標を考えて、各関節から関節の座標がこうなってなってみたいな、 とにかく膨大な計算量がいるんです。
一方人間はこの多関節筋っていうのを動かせば、複合的な動きできちゃいます。 超低コストなわけですよ。
人間がもう頑張って脳を使わなくても体を複雑に動かせると。 筋肉のつき方、骨格っていうのはそういうふうに構造が最適化されてるんですね。
これは人間に限らず様々な生き物でもそうなってるんです。 もう考え尽くされた構造なわけですよ。体っていうのは素晴らしい構造物なんです。我々も動物も。
ということは、どういうことかといえば、 人間が頑張って知恵を絞って高性能なロボットとか機構を作るよりも、そもそも生き物の体そのものを使っちゃった方が早いんじゃないの?
っていうことですよね。そういう考えに至る人がいてもおかしくはないということです。 で、そこでそれを実際にやっちゃおうっていうイカれた人たちが
ネクロボティクスと言い出したと言うわけですよ。 アプローチこそは違えど
ロボット工学なんですね。やっぱ根底にあるのはロボット工学とか機械工学なんです。 なんかね、いきなりロボットの、あ、ロボットじゃない、蜘蛛の死体を使って動かしてみましたって言うとね、すごいマットなサイエンティストな感じにするけど、
根底はやっぱちゃんと機械からのアプローチ、ロボットからのアプローチとなってるんですね。 で、まあこのネクロボティクス第一号として白羽の矢が立ったのが蜘蛛なんですね。
当然ね、蜘蛛をモチーフにしたロボットっていうのもいっぱいあるわけなんですけど、彼らは蜘蛛そのものをもう優れたアクチュエーターであると、
そういう目で見たわけですね。 で、蜘蛛っていうのはね、ご存知の通り拙速動物なんで、あの昆虫ですね。
だから体は外骨格と、あと腐肢っていうところで形成されています。 さっきにちょっと人間の、なんだろう、多関節筋の話をしちゃったんで、ちょっと話がややこしいんですけど、
人間とは違ってですね、拙速動物なんで、 各関節ごとに機能が分かれているんですよ。
蜘蛛の足の開閉機能と死体の構造
製造業っぽく言うと、昆虫の体ってすごいモジュール化されているんですね。 この機能を持った部分はここみたいな感じで、すごくしっかり区分けがされているんで、
だからある意味哺乳類よりも制御がしやすい体の構造をしているわけです。 ネクロボティックスのこの研究では、蜘蛛の足の開閉という機能にフォーカスしてコントロール
しようとしています。 この足を開閉させるという動作を外側からできるように、そういう方法を今回は編み出したということです。
蜘蛛の体の構造って結構シンプルで、足を縮める方向に蜘蛛の筋肉ってついてるんですよ。 これは蜘蛛の意志に関わらずずっと収縮してるんですね。
つまり、足にバネがついてるみたいな感じ。 ホシヒューマの大リーグ強制ギブスを着てる感じなんですよ。
これを言って伝わる人が何人いるかわかんないけど、ずっと収縮してる。 なんで、死んじゃうと足を絞めた状態になるんですね。
そういう状態の蜘蛛って多分皆さん一度は見たことあると思います。 セミとかでもよく死んでると足閉じて死んでますけど、あんな感じです。
蜘蛛生きてる時どうしてるかというと、彼らは自分の体液を足に流れこまして、圧力をかけて足を開かせるという、そういう体の構造をしてるんです。
設計をやってる人だと、これだけ聞いてもすでにピンとくるかもしれないんですけど、 これって機械要素の単導シリンダーっていう部品と一緒の仕組みなんですよ。
回路に空圧なり油圧なりで圧力をかけるとロットがピュッと伸びると。 圧力を抜くとバネの力で縮むっていう一般的に使用される圧力を利用したアクチュエーターと、もうすでに蜘蛛っていうのが全く同じ構造をしてるわけですね。
だったらもうやることはただ一つで、蜘蛛の死体の中に何らかの方法で圧力を供給してあげれば、足を開かせることができちゃうわけですね。
しかもね蜘蛛が単導シリンダーより優れていることっていうのが、もうすでにリンク機構までついちゃってるんですね。
つまりこのロットが出たり入ったりするすごい単純なシリンダーと違って、 もう蜘蛛は足の開閉っていう機能がついちゃってるんで、それで物をつかめちゃうわけです。
研究者はもうこう言いますよね。ああこれもうじゃあロボットハンドじゃんと。 じゃあ蜘蛛をコントロールして
何か物をつかんじゃおうよと。 グリッパーとして蜘蛛を利用してその機能ごと評価しちゃおうぜと。
蜘蛛のロボットハンドの製作と性能評価
蜘蛛の死体で作ったロボットハンド、これを機械として評価しちゃおうぜっていうのがこのイグノーベル賞を受賞した研究の主な内容なんですね。
ぶっ飛んでありますけど、流れだけ見るとまあまあまあしっかりしてるなという感じ。 ここからねちょっと具体的な研究内容について説明していきたいと思います。
まずね具体的にその蜘蛛のロボットハンド本当に作れるの?どうやって作るの?ということなんですけど、ここがこの研究のアピールポイントの一つになってます。
なんとですねこの蜘蛛のロボットハンド、なんと蜘蛛さえいれば10分で作れます。 圧倒的な速さです。
このね製作のシンプルさっていうのがこの研究のポイントの一つとなってます。 実験で使った蜘蛛はね超王道の蜘蛛、タランチュラです。
それを0度以下の環境に入れて暗落しさせてあげて、それを資料として使うと。 製作方法はね極めてシンプルで、蜘蛛の死体に空気の入ったね注射器をぶっ刺すと。
あとは刺した穴から空気が漏れないようにその周りを接着剤で固めて機密性を保つ、それだけです。 これだけで完成です。
あとはね注射器をチューっとやって空気圧を蜘蛛の中に送り込んであげると、勝手に足が開くんですね。 もちろん圧力を抜けば筋肉の収縮で自然と元に戻ると。
これでもうねロボットハンド完成しちゃったわけです。 ハンドができたら次何したくなるかって言ったら
性能を試したくなりますよね。 なんでこのロボットハンドの波磁力つまりつかむ力を評価しています。
研究の結果によると最大で0.35ミリニュートンの波磁力を発揮したと書いてあります。 0.35ミリニュートンちっちゃすぎてよくわかんないけど
グラムに直すと0.035グラムと って言ってもやっぱちょっとよくわかんないと。
実験方法はね極めてシンプルで蜘蛛にビーズみたいなのをつかませてそれを引っ張ると。 その引っ張った時にポンって抜けるまでの力
それを評価していて 当然ビーズのサイズによってねつかみやすいつかみにくいがあるんで
つかめる力って変わるらしいんですけどだいたい3ミリから4ミリぐらいの直径のビーズで この蜘蛛のグリッパーがね一番力を発揮するらしいです
まあまあわかりましたわかりました力がわかりました次何知りたいかと言ったら これあの極めてね機械工学的なアプローチなんですけど
耐久力知りたいですよね そこで連続運転を行ったみたいです
連続1000回開閉動作テストを行ってみた さすがにね1000回動かすと
関節が劣化してひび割れてくるということがわかったみたいです これ原因は動かしていくうちにですね関節の水分が飛んでしまって
劣化を起こすと 当然ね劣化ってても死体なんで日々朽ちていってはしまうんですけど
実践投入と課題
まあ安楽死1時間後の雲と7日後の雲で組織を比較したところ 足の構造においてはロボットハンドとしての劣化性能劣化となるような変化は
なかったということなんで つまりテストによる劣化っていうのはちゃんと動かしたことで劣化したんだなって
いうことを裏付けが取れたわけですね 実験の結果ね700回までは性能劣化なく動かせるということがわかったようです
改めてこう結果を見てて思うけど本当に機械要素部品として 雲を評価してなってのが面白いですよね
ここまでわかったらね次はね実践投入をするということです 何かというとまあデモンストレーションですね
実験ではまあビーズみたいなやつを使っつまんでこう引っ張り上げてたんですけど それを身近なものでどんなものがつかむことできるかなっていうのを試してみたということ
なんですけどこのデモンストレーションがね まあとわかりにくくて超マニアックなんですけど
皆さんブレッドボードってわかりますかね 電子工作好きな人ならみんな持ってると思うんですけど
仮の電子回路を構成できる穴の開いた板みたいなやつでそこに抵抗とかコンデンサーを 刺してね回路を試しで作って作るというやつです
私持ってますけど 彼らはですねこれでとりあえずまず led を光らすような簡単な回路を作るわけです
で次にね雲のロボットハンドを使ってその回路の中にある部品を ブレッドボードから抜けるかどうかっていうのを試したらしいです
なんでやねんって感じでこれもっとわかりやすいであるだろうと思うんだけど 豆とかつまむとかね
なんかこうもっと身近者でやればいいのにも完全に研究者のですよねもう ブレッドボードがご家庭に1個必ずあると思い込んでますね彼らは
多分これがでもとしてみんなわかりやすいんだろうなって思ったでしょうね どのご家庭にもあるブレッドボード部品が抜けなくて困っていることありますよね
そこで今日紹介するのがこちら雲のロボットハンドですみたいな 多分そういうテレフォンショッピング的な音感覚だったんだと思います
でちゃんと回路から部品を抜き去って led を消灯させることができましたよ ということがまあちょっと論文には書いてありました
とにかくねこれで実用性も証明多分できたわけですね でまぁ結論ですね
この研究によって 何ができるかということなんですけども
まずねエコですということです このロボットハンドの大部分は雲でできているわけですから
生態材料なんでね あの廃棄物の問題とかがないということです自然に分解される素晴らしい材料で気候を
作りましたとこれが成果の一つですよと上がってます それはね雲の主体ですかね生態材料ですよね
あとね時間の節約になりますよとも書いてあります 普通のロボットってねいろんな製造工程があってかなり複雑な工程を経て作ら
れているんですけどこの雲のロボットハンドはですね なんと雲と注射器接着剤
部品線点数3点です 従来のロボットハンドの製造プロセスを大幅に削減していますよということです
ただし今後の課題としてはですね 主体なので脱水で朽ちていってしまいますと
蒸発防止のためのコーティングの開発が必要ですよということです 今後はね雲の種類やサイズの違いによる
波次力の違いまたは強度の強化そしてセンシング機能も含めたシステムの活用とか開発 こういうことを進めていきたいと書いてあります
当然で倫理的な問題もあります 雲の安楽死の方法とか調達の方法
こういったもののガイドラインを作って検討していく必要があるだろうということも励 てあります
ざっとで説明しちゃいましたけどこれがイグノーベル賞機械工学部門の受賞内容でございました 皆さんどう思います
これすごいよね本当に発想がね すごいし一応ねやっぱり雲
そのものもちゃんとアクチュエーターとして機能してるんですね それを実験を通して実証したとなんかこう妄想はするじゃん
ね遠隔コントロールできたらなぁ動物王みたいなそれをちゃん実際やっちゃうと で機能評価まで行うってそこまでのやっぱ探究心がものすごいなと思います
個人的にもかなり楽しめる論文でした 一方でやっぱねー
倫理的な観点はちょっと難しいなと思いましたね 一応最後に行こうとってつけたようにあの理由の話でしたんですけど
論文の中でそんなに大きくは触れられてないんですよねこの倫理の走って なんなら冒頭で
人間は毛皮や骨などそういう生き物の体を道具として使ってきた歴史がありますよね というとこから始まっているんで彼らとしてはそれと一緒だろうということです
確かにそう言われてみればそうなんだけど なんか本当にいいのかっていう直感的な倫理の感覚って働きませんこれ聞いた時に
僕はね少なくともこれこれ大丈夫かっていう感覚は働きました なんだろうねあのこればっかりちょっとね言語ができないんだけどなんか
倫理の1個抜け落ちてないかなっていう疑問があります 仮にね例えば今後いろんな動物でこういうネクロボティックスなアプローチが進むよって
なったら なんかもう一個考えなきゃいけないんじゃないかなって思う
思いませんという感じしますよねなんか でもね日本でも実は似たような研究やっててこれ筑波大学がゴキブリラジコン作って
いるんですよね これはなんかのあの生きたゴキブリに電気信号を遠隔で与えて
遠隔で操作するとゴキブリの動作を操作するという研究なんですけどそれを見た時は 特に何とも思わなかったんですけど
なんかねしたいをコントロールするってなるとなんかちょっとやっぱり1個 って感じがするんですよね
で同じような感じでね過去にもこれいいんかって思った事例があって例えばあの 猫ドローンとかって知ってますかね
猫ネクロボティックスの倫理的問題
どこの国からちょっと忘れちゃったんだけど アイネコが死んじゃったから
白星にしてそれをドローンとして飛ばしますみたいな人がいて それを見た時はこれっていいんかなーって思いましたね
ただねそのね飼い主と愛猫の関係の話なんで別にその第三者がとやかく言うような 問題ではないんですけど
なんかちょっとをこれはって思いましたそれを見た時 あとねなんか釣り具でもあって釣り具というか釣りの道具だね
でもなんか死んだ魚の口から機械みたいなのを入れて 内側から物理的に動かしてまるで生きているような振る舞いをさせるっていう
それを餌として釣りをするみたいなアイテムがあるんですけど これも最初見た時ねこれいいんかってなんか思いました
多分感覚は倫理の感覚って皆さん違うと思うんでそれぞれだと思うんですけど なんかね僕の感覚の中ではこう
死んでしまったものを 生きているように振る舞わせるっていうのがちょっと引っかかるんですよね
なんか姿勢感的に何か考える必要あるんじゃないかなと思ってしまいました と言ってもね我々はねもう人間は猫命を利用して使用して生きているわけですから
角度によってはね何を言わせるそんなことをって思うかもしれませんけどね 家畜はいいのかとかいう話になりますからねそもそも
まあまあという倫理の話でしたけどもそれを置いといても非常に面白い研究だなと思います 今後猫ネクロボティックスが世界に広まっていくと各機械メーカーがね機械を作るだけじゃ
なくて 機械の材料として動物を飼育するなんてこともねあるかもしれません
アクチュエーター屋さんがね製品開発のために蜘蛛を買うそんな日も近いかもしれません というわけで今日のものづくりのラジはここまでです
ここからねいつものお知らせとなりますこの度日刊工業新聞社様とコラボさせて おりまして全国の書店で街で設計者の付属書
猫ネクロボティックスの将来
支部長ベストセレクションという企画を開催中です 私が今までツイッターやブログで紹介してきた日刊工業新聞社さんのおすすめの技術書籍
これらが支部長ベストセレクションとして専用コーナーを設けて実店舗に並んでおります 開催店舗金どんどん増えてってますので概要欄にリンク貼っておきますので開催店舗
チェックいただいてもしも家の近くで当てたら是非見に行ってください もう私もね開催店舗増えすぎちゃって追い切れてません
いけるところはね私も行きたいと思ってます あとね私は支部長技術研究所という技術ブログも運営してます週1更新を目標に更新して
ますのでそちらもぜひ覗いてみてください また x でも毎日役立つ技術情報の発信を行ってます
朝7時20分夕方18時20分に投稿しておりますのでそちらも良かったらチェック あとフォローしていただけると嬉しいです
あとものづくりの視点というねボイシーでの美味しい 美味しい配信じゃない音声配信もやってます
こちらね月曜日から金曜日までの集合で絶賛配信中でございます 10分ぐらいで聞けるものづくりの話してますぜひそちらも聞いてください
では今回のラジはここまで第50回聞いていただきありがとうございました これからもよろしくお願いします以上支部長でしたではでは
