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本のベストセラー

まんがサイエンス〈8〉ロボットの来た道 [自然科学]

2002年に発行された、マンガで先端科学を解説する本のシリーズ。
元は「5年の科学」「6年の科学」で連載されていた。
「あさりよしとお」が描いている。
レギュラーキャラは「よしお」くん、「まなぶ」くん、女の子は「あさり」ちゃん「あやめ」ちゃん。
なぜか女子がボケ担当で男子がツッコミというか常識キャラ。

巻頭写真は、いろんなロボットの写真と解説。
非人間型ロボットとして、地雷撤去ロボット、自動車工場の作業用ロボット、ヘビ型ロボット。
ASIOMOの誕生として、そのまえのロボットP2、P3が紹介されていた。
人間型ロボットへの一つの提案として、仕事をしないエンターテイメント型ロボットSDR-3X
感情がでるロボットとして、早稲田大学ヒューマノイド研究所が開発したWE-3RVを紹介。気持ちを表情に出せる。光の方向がわかり、音を感じる聴覚、たたかれたことがわかる触覚、アルコールの匂いがわかる嗅覚をもつ。
SDR-4Xが発表されたばかりだったらしく、「あさり通信」で転んでも立ち上がる、片足で立てるなどと紹介されていた。

☆ロボットの来た道
ロボットのシリーズを宇宙船のように長編でやったもの。

・もう活躍しているロボット
突然タクミくんのところに人間型ロボットがやってくる。
そのわけはロボットにもわからない。
ロボットがどかから来たのか探すために、タクミくんとロボットはロボットのことを調べ始める。
まず、近所で勉強を教えてくれているお姉さんにきくと、
「ロボット」という名前は1920年にカレル・チャペックという人が書いた「R.U.R]というお話にでてくること。語源は無理やり働かせる「robota」ということを教わる。
今では人間に代わって働いてくれる機械をロボットと呼んでいる。
一番多くつくられているのは工場で働いている作業用ロボット。
人間の手の動きをマネしてつくられており、とりつける部品を変えるといろんな仕事ができる。
専用の機械には劣るが、人間よりも正確に、長い時間働き、作るものが変わってもある程度の対応ができる。こうしたロボットはすでに私たちの生活を支えている。

・ロボットの意味は?
タクミ君とロボットはお姉さんから聞いて歩くロボットを作っているところ(大学の研究室かな?)にやってくる。そこではヘビ型ロボットやクモ型ロボットが動いていた。
人間型ロボットはいない理由を聞くと、逆に人間型でなければならない理由をきかれる。
荷物を運ぶなら車輪のほうが速く、ヘビ型なら段差も乗り越えられる。クモ型は岩山を超えられる。
思想としては、「何をさせるのか」という目的にあわせて一番よいしくみやデザインを探すのだという。
そのほうが便利だし、つくるもの簡単。
でも、人間型はムダは多いが何でもできる。

・人間型ロボットの活躍する場所は?
ロボットの種類は工業用のほかに、一つの仕事しかしない「おすしロボット」や銀行の自動支払機、自動販売機、人間が遠隔操作するマニピュレーターなどがある。宇宙ステーションのロボットアームもそう。惑星探査や深海探査をするロボット。
タクミとロボットは電車に乗って人間型ロボットを作っているところに話をききにいく。
そのときタクミは、ロボットはまったく人間と同じことをしている(マネしている)のにきがついて、建物も道具もそのままで、人間の代わりに働けるのが人間型ロボットの強みだと気が付く。
でも、人間型ロボットが全然働いていないのはなぜだろう?

・なぜ人間型ロボットは今働いていない?
話をきいてみると、人間型ロボットは何種類か作られているが、まだ売っていない。
なぜなら、まだ歩けるようになったばかりだから。
人間は倒れそうになると耳の奥にある三半規管で感知してバランスをとるが、これをロボットに組み込むだけで大変。
これができたら、次は歩行だが、まずは足のウラから重心をはずさない「静歩行」を実現。4本足のロボットなどはこうして歩いている。
これはコントロールは簡単だけど早くはあるけない。
そこで、人間の歩き方を徹底的に調べてたどりついたのが「動歩行」一度重心を前に向かってはずして足が地面に着いた反動で体がもちあがり、体が前にすすみ、その勢いで体が前にたおれ、今度は逆足がつく。これを繰り返す。
動歩行は早く歩けるが、同時に手の振りが必要になる。これを処理するのに高性能のコンピュータが必要で、コンピュータの進歩のおかげでロボットは歩けるようになった。
歩き方はまだ進化の途中で、やっと曲がりながら歩けるようになった。

・人間型ロボットの課題
いろいろ調べてわかったものの、人間そっくりのロボットを作ったり、仕事をさせたりしていることはなさそうだった。
歩くだけでなく手の仕事も大変だ。つかむ、持ち上げる、つまむ、まわすなど、人間はたくさんの動作を使い分けて仕事をしている。これをかなりマネできないといけない。
工場のロボットは1度に一つのことしかしないので、そこまで大変ではない。
しかし人間のすることをそのままマネして仕事をしてもらうには、精密な動きをする手とそれを制御する頭脳が必要。
そして家庭内で働くロボットは、転倒しても人間にけがをさせないように軽くないといけない。
ロボットは人間にけがをさせないように、そしてそのうえで自分をまもらないといけない。そういった判断が必要になる。
人間はひとうひとつの能力では機会にかなわないが、なんでもできるというスゴイ能力をもっている。
だから人間と同じように働けるロボットをつくるのは難しい。

・仕事しないロボットって何?
人間と同じような仕事はできないが、二本足で立って、役にたつロボット。
それは、エンターテイメント型ロボット。
身長50㎝体重5㎏。動いたり踊ったりはできるが、物を運んだり作業したりはできない。
このロボットのヒントになったのはゲーム機、ゲーム機の仕事は人を楽しませること。作業できなくても人の役にはたてる。
小さいロボットは倒れるまでの時間が短いので、センサーから情報を受け取ってから体を動かすまでの時間を短くしないといけない。そのため全身を同時に動かす全身協調制御を使っている。動作を早くするために小型軽量大パワーのモーターも必要。
めざすのはコミュニケーションエンターテイメント。人間と対話して動かす、会話することをめざし、宮力は人間の心がわかるロボットにしたいという。
二本足で歩くロボットの一番いいところは、仕事より人間に安心感を与えること。だから人間と向き合って対話する仕事が向いていると思われる。

・心をもったロボット
あらかじめ用意されている答えを引き出すのでなく、その場ごとに直接ロボットが感じたままを反応する、心を持ったロボットはできないか?
というわけでそういうロボットを研究しているところへ。
感情を要素3つで分類、快・不快、確実・不確実、覚醒・不覚性
確実・不確実は相手がはっきりしているかどうか?
覚醒・不覚性は相手に注意がむいているかどうか?
相手がはっきりしていて、注意が向いていて不快だと「怒り」
この状態で相手がはっきりしなくなると「恐れ」など
これにセンサーで刺激の強弱をつけるとロボっトも感情を表せる。
ロボットに感情をつけるのは、機械を人間に近づけること。
そうすることで、人間が機械になれる必要があったのに、逆に教わったり、見ただけで機械の不調がわかるようになる。
人間型ロボットはムダが多いが、機械と人間が作る関係のまったく新しい可能性がある。

・人間型ロボットを作る目的は?
いろいろ聞いて回って、ロボットが出した結論。
今の時代に、自分のようなロボットはいない。
ロボットはすべて目的があって、作られる。では自分の目的は?
友達になるや、介護なら人間にやってもらったほうがいい。
自分のようなロボットがいる未来をタクミが選べば、きっと未来出会える。
そうしてロボットは消えてしまった。
お姉さんは、人間型ロボットを作ることは人間を研究すること。研究の成果はロボット以外にも応用される。人間型ロボットの研究は無駄ではないという。
ロボットは人間の代わりに役にたてれば人間に似ている必要はない。
だから、タクミのところへ来たロボットが作られる未来にならないかも、では自分で作ればいい。

・人間型ロボットが働く未来
タクミは家で人間型ロボットを考えて、難問が多いことに頭を抱える。
これからもいろんなロボットがうまれていくことは間違いないが、人間そっくりなロボットをつくるには時間がかかるだろう。でも技術はいつ爆発的に進化するかわからない。
人間型ロボットをつくる目的ははっきりわからないけど、携帯電話だって、いつ役に立つかわからないといわれていた。使ってみたらすごく便利なんてこともあるかもしれない。
それを聞いてタクミは元気いっぱいになる。
そして、未来。タクミは宇宙飛行士になり月の宇宙船ドックから木星に出発することころだ。
船内にはあのロボットが2台。宇宙での作業や話し相手として乗っているのだ。


☆流した水はどこへ行く?
解説は下水から上ってきた河童。そうじをして排水をたくさん流したあやめちゃんにお説教する。
台所やふろの排水は、一度小さな汚水ますに集められ、マンホールの下の大きな汚水ますに集まって下水道管に流れ込む。汚水は下水処理場に送られる。
最初に沈砂池で砂をしずめ、活性汚泥をまぜて空気をふきこむ。これは泥の中の微生物を元気にして汚れを食べてもらうためである。
汚れを食べたりくっつけた微生物がしずみ、きれいな水が残るのでそれを塩素消毒して川に排水する。
見た目はキレイになっているが、化学薬品や農薬は微生物が食べるのに時間がかかるので分解しきれないで排水される。洗剤の窒素やリンなどの栄養物も同様で、川に流れると微生物が増えすぎてその死体で赤潮やアオコが発生する。
昔の川は今と比べ物にならないくらい汚れをきれいにする力をもっていたが、コンクリートで固められその力はない。それに水をきれいにしたとき、1000のうち1の汚れが残っているとしたら、循環するうちに汚れは蓄積するのは間違いない。
皿の油はふき取ってから洗う、排水溝から食べくずを流さないようにネットをつける。無駄に洗剤や石鹸を使わない、一人一人がこうして気を付けることで水はキレイになる。
人間は水なしでは生きていけない。水は地球の中を循環している。それを知ってもまだ水を汚しますか?

☆汚れをきれいに落とすには?
解説は界面活性剤の形をした「洗い」の専門家サポーくん。
水と油は混ざらないが、界面活性剤は水になじむ部分と油になじむ部分があって、油を取り囲んで水に溶かして汚れをとる。
石鹸も洗剤もどちらも界面活性剤だが、あまり強力な界面活性剤をつかうと油をおとしすぎて、はだはカサカサ、かみはパサパサになってしまう。
石鹸の歴史は3000年ほど、最初は肉を焼いた油が肺におちたのがはじまりといわれている。
脂肪酸とアルカリが反応したものが石鹸。
むかしの石鹸は灰汁やくさったおしっこなんてものあった。
ヨーロッパでは硬水なので石鹸で汚れを落とすのが難しかった。そこで石炭から合成界面活性剤が作られた。その後石油を原料とする洗剤が世界中に広まった。
ただ、洗剤に含まれるリン酸塩で植物プランクトンを増やし過ぎて水中の酸素がなくなり、プランクトンや魚の大量死を引き起こした。その後無リン洗剤ができた。
そのほかに合成された界面活性剤には毒性のあるものがあるので、リンがはいていなくても困ったものである。合成界面活性剤なら原料は天然のものであっても理屈は同じ。
あと石鹸でも使いすぎると水を汚すから注意。

☆ボールの翼
解説は顔が渦巻きのミスター・ボルテックス、だけどみんな「なると男」と呼んでいた。
空気の中を進むとうしろにはウズができる。それは進行方向への動きを妨げる。
これを防ぐために空気の流れをはりつけるために表面に小さな凸凹をつくって小さな渦をつくる。
これをボーテックス・ジェネレーターといういう。
この凸凹は野球のボールなら縫い目、ゴルフボールならディンブルという凹みになる。
ボールがカーブしたりシュートしたりするのは、飛行機の翼が真ん丸になったのと同じこと。
上側では空気の流れとボールの回転は逆、下側では同じになって、下側の空気だけが加速して曲がる。
ボールは回転することで飛行機の翼のように空を飛んでいたのである。
フォークは回転しないボールで空気のブレーキを利用して落とすのである。



まんがサイエンス〈8〉ロボットの来た道

まんがサイエンス〈8〉ロボットの来た道

  • 作者: あさり よしとお
  • 出版社/メーカー: 学習研究社
  • 発売日: 2004/02
  • メディア: 単行本




まんがサイエンス 8 ロボットの来た道


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