Android20は、2018年にアメリカ合衆国カリフォルニア州サンノゼに本社を置くテクノロジー企業、Nexus Robotics社が発表した人型ロボットである。同社の「Androidシリーズ」における第20世代のモデルとして位置づけられ、産業用途と家庭用途の双方を想定した多目的設計が特徴となっている。
開発の経緯
Android20の開発は、2015年に当時Nexus Robotics社の主任研究員であったデイヴィッド・チェン博士が提唱した「マルチパーパス・ヒューマノイド・プラットフォーム構想」に端を発する。この構想は、従来の産業用ロボットが特定の作業に特化していたのに対し、複数の環境や用途に適応可能な汎用性を持つ人型ロボットの実現を目指すものであった。
2016年初頭、同社は米国エネルギー省傘下のローレンス・リバモア国立研究所と共同研究契約を締結し、人工筋肉技術と高効率バッテリーシステムの開発に着手した。この研究には、マサチューセッツ工科大学(MIT)のロボット工学研究室も技術協力として参画している。開発チームは、チェン博士を中心に機械工学、電子工学、人工知能の各分野から約45名の研究者で構成された。
初期プロトタイプが完成したのは2017年6月のことで、同年9月にネバダ州ラスベガスで開催された国際ロボット技術展示会において、限定的な機能デモンストレーションが行われた。この時点では製品名は確定しておらず、プロジェクトコード「NR-Alpha」として紹介されていた。
技術仕様
Android20の外観は、身長175センチメートル、体重68キログラムの成人男性の平均的な体格を基準に設計されている。外装には軽量かつ耐久性に優れたカーボンファイバー強化ポリマーが採用され、関節部には合計32箇所の可動部が配置されている。
動力源には、リチウムイオン二次電池を改良した独自開発のエネルギーセルが搭載されており、フル充電状態で約8時間の連続稼働が可能とされている。充電方式は専用の充電ステーションを使用する接触式と、ワイヤレス給電の両方に対応している。
制御システムには、同社が2014年から開発を進めていた「Cognitive Core OS」と呼ばれる独自のオペレーティングシステムが実装されている。このシステムは、リアルタイムでの環境認識、物体識別、経路計画を統合的に処理する設計となっており、センサー類から得られる情報を毎秒120回の頻度で更新・解析する能力を持つ。
視覚系統には、頭部に配置された2基のステレオカメラと、胸部に埋め込まれた広角カメラが用いられている。これらのカメラは可視光域だけでなく、赤外線域での撮影にも対応しており、暗所での動作も可能となっている。聴覚系統には、頭部側面に設置された4つの指向性マイクロフォンが使用され、音源の方向と距離の推定が可能とされている。
両腕の手部には、各5本の指を持つマニピュレーターが装備されている。各指には圧力センサーが内蔵されており、把持する物体の硬さや表面の摩擦係数を検出することで、適切な力加減での物体操作を実現している。最大把持力は片手あたり約15キログラムと公表されている。
発表と市場投入
Nexus Robotics社は2018年3月15日、カリフォルニア州パロアルトの本社施設において記者会見を開催し、正式にAndroid20を発表した。会見には同社CEOのマーガレット・オルソン氏とチェン博士が登壇し、製品の概要説明と実機によるデモンストレーションが行われた。
当初、Android20は産業施設での作業支援や物流倉庫での荷役作業を主な用途として想定されていた。しかし、発表後に実施された市場調査において、医療機関や教育施設からも高い関心が寄せられたことから、同社は用途拡大に向けた追加開発を決定した。
2018年10月、同社は米国食品医薬品局(FDA)に対して、医療施設での使用を目的とした申請を提出した。この申請は2019年4月に承認され、病院や介護施設における患者搬送や医療器具の運搬といった補助的業務での使用が認められることとなった。
製品の正式な販売開始は2019年1月で、初回生産分として500台が製造された。販売価格は1台あたり18万5000ドルに設定され、主に法人向けの販売が行われた。初年度の販売実績は計画を下回る約320台にとどまったが、同社は長期的な市場形成を見据えた戦略として、顧客企業との実証実験を重視する方針を示した。
実用化事例
Android20の導入事例として最初に公開されたのは、オハイオ州クリーブランドに所在するクリーブランド総合病院での活用例である。同病院では2019年3月から2台のAndroid20が試験的に導入され、病棟間での医療器具や検体の搬送業務に従事した。病院側の報告によれば、導入後6か月間での器具搬送にかかる時間が平均で約23パーセント短縮されたとされている。
物流分野では、テキサス州ダラスの配送センターを運営するMidland Logistics社が、2019年7月に3台のAndroid20を導入した。同センターでは、人間の作業員と協働する形で、倉庫内での商品のピッキングと梱包前の仕分け作業に使用されている。同社の業務報告書によれば、夜間シフトでの作業効率が改善されたことが記録されている。
教育分野では、カリフォルニア州立大学サンディエゴ校の工学部が、2020年1月に研究・教育用として1台を購入した。同校では、ロボット工学を専攻する学生に対する実習教材として活用されているほか、人間とロボットの協働作業に関する研究プロジェクトにも使用されている。
技術的課題と改良
Android20の運用開始後、いくつかの技術的な問題点が報告されている。特に指摘されたのは、不整地での移動安定性と、長時間稼働時のバッテリー消費効率であった。2019年8月、Nexus Robotics社は初期ユーザーからのフィードバックをもとに、ソフトウェアアップデートを実施した。このアップデートでは、歩行制御アルゴリズムの改善と、省電力モードの追加が行われた。
2020年3月には、COVID-19パンデミックの影響により、医療現場での需要が急増した。これを受けて同社は、紫外線照射装置を追加装備したバリエーションモデル「Android20-M」を同年6月に発表した。このモデルは、病室や廊下の消毒作業を自律的に実施する機能を備えている。
後継機種と展開
Nexus Robotics社は2021年2月、Android20の後継機種となる「Android21」の開発を発表した。Android21では、バッテリー容量の増強により連続稼働時間が約12時間に延長されるほか、音声認識機能の精度向上が図られている。Android20自体は2022年まで生産が継続され、累計で約1200台が販売された。
同社は2020年代初頭の時点で、アジア市場への展開も視野に入れており、日本では産業技術総合研究所との共同研究が2020年9月から開始されている。この研究では、日本の建築基準や労働環境に適合した仕様の検討が進められた。
Android20は、汎用性を重視した人型ロボットの商業化において、一定の実績を残した製品として評価されている。開発開始から製品化までに要した期間は約3年であり、この開発スピードは同種のロボット開発プロジェクトとしては比較的短期間であったとされる。
開発の経緯
Android20の開発は、2015年に当時Nexus Robotics社の主任研究員であったデイヴィッド・チェン博士が提唱した「マルチパーパス・ヒューマノイド・プラットフォーム構想」に端を発する。この構想は、従来の産業用ロボットが特定の作業に特化していたのに対し、複数の環境や用途に適応可能な汎用性を持つ人型ロボットの実現を目指すものであった。
2016年初頭、同社は米国エネルギー省傘下のローレンス・リバモア国立研究所と共同研究契約を締結し、人工筋肉技術と高効率バッテリーシステムの開発に着手した。この研究には、マサチューセッツ工科大学(MIT)のロボット工学研究室も技術協力として参画している。開発チームは、チェン博士を中心に機械工学、電子工学、人工知能の各分野から約45名の研究者で構成された。
初期プロトタイプが完成したのは2017年6月のことで、同年9月にネバダ州ラスベガスで開催された国際ロボット技術展示会において、限定的な機能デモンストレーションが行われた。この時点では製品名は確定しておらず、プロジェクトコード「NR-Alpha」として紹介されていた。
技術仕様
Android20の外観は、身長175センチメートル、体重68キログラムの成人男性の平均的な体格を基準に設計されている。外装には軽量かつ耐久性に優れたカーボンファイバー強化ポリマーが採用され、関節部には合計32箇所の可動部が配置されている。
動力源には、リチウムイオン二次電池を改良した独自開発のエネルギーセルが搭載されており、フル充電状態で約8時間の連続稼働が可能とされている。充電方式は専用の充電ステーションを使用する接触式と、ワイヤレス給電の両方に対応している。
制御システムには、同社が2014年から開発を進めていた「Cognitive Core OS」と呼ばれる独自のオペレーティングシステムが実装されている。このシステムは、リアルタイムでの環境認識、物体識別、経路計画を統合的に処理する設計となっており、センサー類から得られる情報を毎秒120回の頻度で更新・解析する能力を持つ。
視覚系統には、頭部に配置された2基のステレオカメラと、胸部に埋め込まれた広角カメラが用いられている。これらのカメラは可視光域だけでなく、赤外線域での撮影にも対応しており、暗所での動作も可能となっている。聴覚系統には、頭部側面に設置された4つの指向性マイクロフォンが使用され、音源の方向と距離の推定が可能とされている。
両腕の手部には、各5本の指を持つマニピュレーターが装備されている。各指には圧力センサーが内蔵されており、把持する物体の硬さや表面の摩擦係数を検出することで、適切な力加減での物体操作を実現している。最大把持力は片手あたり約15キログラムと公表されている。
発表と市場投入
Nexus Robotics社は2018年3月15日、カリフォルニア州パロアルトの本社施設において記者会見を開催し、正式にAndroid20を発表した。会見には同社CEOのマーガレット・オルソン氏とチェン博士が登壇し、製品の概要説明と実機によるデモンストレーションが行われた。
当初、Android20は産業施設での作業支援や物流倉庫での荷役作業を主な用途として想定されていた。しかし、発表後に実施された市場調査において、医療機関や教育施設からも高い関心が寄せられたことから、同社は用途拡大に向けた追加開発を決定した。
2018年10月、同社は米国食品医薬品局(FDA)に対して、医療施設での使用を目的とした申請を提出した。この申請は2019年4月に承認され、病院や介護施設における患者搬送や医療器具の運搬といった補助的業務での使用が認められることとなった。
製品の正式な販売開始は2019年1月で、初回生産分として500台が製造された。販売価格は1台あたり18万5000ドルに設定され、主に法人向けの販売が行われた。初年度の販売実績は計画を下回る約320台にとどまったが、同社は長期的な市場形成を見据えた戦略として、顧客企業との実証実験を重視する方針を示した。
実用化事例
Android20の導入事例として最初に公開されたのは、オハイオ州クリーブランドに所在するクリーブランド総合病院での活用例である。同病院では2019年3月から2台のAndroid20が試験的に導入され、病棟間での医療器具や検体の搬送業務に従事した。病院側の報告によれば、導入後6か月間での器具搬送にかかる時間が平均で約23パーセント短縮されたとされている。
物流分野では、テキサス州ダラスの配送センターを運営するMidland Logistics社が、2019年7月に3台のAndroid20を導入した。同センターでは、人間の作業員と協働する形で、倉庫内での商品のピッキングと梱包前の仕分け作業に使用されている。同社の業務報告書によれば、夜間シフトでの作業効率が改善されたことが記録されている。
教育分野では、カリフォルニア州立大学サンディエゴ校の工学部が、2020年1月に研究・教育用として1台を購入した。同校では、ロボット工学を専攻する学生に対する実習教材として活用されているほか、人間とロボットの協働作業に関する研究プロジェクトにも使用されている。
技術的課題と改良
Android20の運用開始後、いくつかの技術的な問題点が報告されている。特に指摘されたのは、不整地での移動安定性と、長時間稼働時のバッテリー消費効率であった。2019年8月、Nexus Robotics社は初期ユーザーからのフィードバックをもとに、ソフトウェアアップデートを実施した。このアップデートでは、歩行制御アルゴリズムの改善と、省電力モードの追加が行われた。
2020年3月には、COVID-19パンデミックの影響により、医療現場での需要が急増した。これを受けて同社は、紫外線照射装置を追加装備したバリエーションモデル「Android20-M」を同年6月に発表した。このモデルは、病室や廊下の消毒作業を自律的に実施する機能を備えている。
後継機種と展開
Nexus Robotics社は2021年2月、Android20の後継機種となる「Android21」の開発を発表した。Android21では、バッテリー容量の増強により連続稼働時間が約12時間に延長されるほか、音声認識機能の精度向上が図られている。Android20自体は2022年まで生産が継続され、累計で約1200台が販売された。
同社は2020年代初頭の時点で、アジア市場への展開も視野に入れており、日本では産業技術総合研究所との共同研究が2020年9月から開始されている。この研究では、日本の建築基準や労働環境に適合した仕様の検討が進められた。
Android20は、汎用性を重視した人型ロボットの商業化において、一定の実績を残した製品として評価されている。開発開始から製品化までに要した期間は約3年であり、この開発スピードは同種のロボット開発プロジェクトとしては比較的短期間であったとされる。
