操縦者の分身？　滑らかに動く人型ロボットをトヨタが開発

トヨタ自動車（以下、トヨタ）は、第3世代の人型ロボット「T-HR3」を公表した。トルク（力）を制御するトルクサーボモジュールと、全身を自在に操るマスター操縦システムなどにより、操縦者はT-HR3にかかる外からの力を感じながら、操縦者と同じ動きをT-HR3にさせることができる。

トヨタは、第1、第2世代の楽器を演奏する人型ロボットを過去に発表している。指の動きなどプログラミングに基づく位置制御の正確さを追求してきた。今回のT-HR3は、家庭や医療機関など様々な場面で人に寄り添い、生活を安全にサポートするパートナーロボットを目指している。将来は、家庭や医療機関だけでなく、災害地や建設作業、宇宙などで活躍するロボットへの応用を視野に入れている。

T-HR3のコア技術であるトルクサーボモジュールは、トルクセンサー、モーターや減速機などから構成される。トヨタが多摩川精機、日本電産コパル電子と共同で開発を進めてきた。トルクサーボモジュールは、内蔵された高感度トルクセンサーによりトルクを感知し、意図したトルクを出力できるよう、モーターを制御するもの。これにより、ロボットの関節を柔軟に制御することでしなやかな動きを可能にする。また、ロボットが外から受ける力を操縦者に伝えることができる。このトルクサーボモジュールは、T-HR3の関節29か所とマスター操縦システムの16か所に配置されている。

また、このトルクサーボモジュールとマスターアーム、マスターフット、ヘッドマウントディスプレイから構成されるマスター操縦システムにより、ロボットの全身を直感的に操ることを可能にしている。操縦者は、ロボットに搭載されたステレオカメラに映し出される立体映像をヘッドマウントディスプレイを通じてリアルタイムで確認。マスターアームやマスターフットを通じて、あたかも操縦者の分身であるかのような感覚で、離れた場所からT-HR3を操縦することができるという。

さらに、周囲の人や物などに接触してもバランスを維持できる全身協調バランスを制御するほか、機器同士や操縦者との接触を回避して操縦者が安全に操作できる自己干渉回避機能も搭載している。