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二足歩行ロボット(にそくほこうロボット、Biped walking robotまたはBiped robot)とは、ロボットのうち、人間のように二本足でバランスをとりながら歩くものをいう。特に人間と同様の形状をしているロボットをヒューマノイドと呼ぶが、ヒューマノイド全てが二足歩行ロボットであるとは限らない。

足(脚)とは回転機構で繋がった2つ以上のリンクで構成されたシリアルリンク機構で、二足歩行ロボットは脚を二つ持つ。世界初の二足歩行ロボットは1973年に早稲田大学の加藤一郎教授によって開発されたWABOT-1である。1996年12月に発表されたホンダのP-2(後のASIMO)は世界中の人々に強い衝撃を与えた。

◆ 二足歩行ロボット研究の目的

ロボットの中には産業用の組立てロボットのように移動手段を持たないものや、地上(車輪、キャタピラ、蛇のような多関節構造、4脚、6脚)、水中(無人潜水艇)、空中(無人飛行機)、宇宙(無人探査機)などさまざまな移動手段を持つものがある。二足歩行ロボットは、階段やハシゴ、吊り橋、池の飛び石など、主に人間の二足歩行を前提とした道で支障なく移動すること、自動車のペダル、自転車のペダル、足踏み式空気入れなど、ユーザーインタフェースとしての人間の足を前提とした機械をロボットに動作させることを目的に開発されている。初期の二足歩行ロボットにおいては、人間の二足歩行というメカニズムを工学的な視点より研究・解明する目的で製作されたものもある。

◇ 二足歩行ロボット研究と文化的背景

現状では二足歩行ロボットは、エンターテイメント用途以外では実用域に達していない。二足歩行ロボット研究は、純粋に学術研究のため、あるいは個人・グループの趣味に拠る部分が多く、個人の嗜好が反映されやすい。したがって二足歩行ロボット研究に対する文化的な影響は否定できない。エンターテイメント用途ならなおさらである。

ロボットの語源はチェコの作家カレル・チャペックの『RUR』という1921年に出版されたSF小説に出てきたロボットという名の人造人間である。この小説ではロボットは奴隷として描かれており、ある日人間に反抗し人間の殺戮を開始する、というストーリーである。原典での描写に従えば、ロボットとは人間に危害を加える人造人間の奴隷ということになる。ハリウッド映画に出てくるロボットの多くが、この原典でのイメージを引き継いでいるのは理解できるだろう。

日本におけるロボット研究においては、からくりとの文化的なつながりが複数の識者により指摘がされている鈴木一義、古田貴之「江戸時代からの古き技術と現代のロボット研究「からくり人形とロボット」」SciencePortal(レポート)、科学技術振興機構、2006年6-7月、[外部リンク] http://scienceportal.jp/reports/robbot/。梅谷陽二『ロボットの研究者は現代のからくり師か?』オーム社、2005年3月、ISBN 9784274200250 。。また、『鉄腕アトム』や『ドラえもん』といった漫画・アニメ作品で描かれたような、人間と共に、また人間と同じように活動するロボットへのあこがれが、日本でヒューマノイドや二足歩行ロボットの研究が盛んである理由の一つとの指摘する人も多い。実際、そのような意見を述べるロボット研究者は少なくない中村伸生「ロボット・テクノロジーがSFアニメを超える日」リクナビNEXT・Tech総研、2005年1月26日(富士キメラ総研、足立吉弘へのインタビューに基づく)、[外部リンク] http://rikunabi-next.yahoo.co.jp/tech/docs/ct_s03600.jsp?p=000456。清谷信一「機と字とキャラクター— 何故無機質なものにシンパシーを感じるのか」東京財団キャラクター創造力研究会第3回発表要旨、2005年7月28日、[外部リンク] http://www.tkfd.or.jp/division/public/culture/charaken2005/kiyotani2005.shtml。小型(10〜30cm程度)の二足歩行ロボットについては、特に日本において個人や小規模な団体での研究が盛んである。これはロボカップやROBO-ONEといったロボット競技大会によるところが大きい。

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もっとも、これら西欧的なタブーについては、欧米の技術者が(日本的価値基準では最高の技術である)二足歩行ロボットを製作しないという素朴な疑問について、日本のロボットオタクの視点に基づいた単なる想像だと思われる(日本以外の国の研究者が二足歩行ロボットに乗り気でないのは、人間用の義足の開発を除けば、機能的には二足歩行にこだわる意味が全く無いからである)。-->

◆ 二足歩行ロボットの歴史

◇ 倒立振子からパターン歩行

二足歩行ロボットが工学の研究対象となったのは1970年頃からである。当初は倒立振子(とうりつしんし、)の延長上の技術として考えられており、その方面からの研究アプローチが盛んに行われた。倒立振子とはスライダ(直動機構)上に逆さに置いた振子の制御モデルのことである。振子が倒れないようにスライダを制御する。これはPID制御で比較的簡単に倒れないように制御することができた。2重倒立振子、3重倒立振子も成功例が報告された。人間の足は4重倒立振子モデルとして考えることもできるので、倒立振子モデルを研究していけば、いずれ2足歩行の制御が可能になると考えられていたのである。

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