Moonshot型研究開発事業目標3 CAFEプロジェクト

CAFEプロジェクト概要
Project Overview

私たちCAFEプロジェクトは、ムーンショット目標3「自ら学習・行動し人と共生するAIロボット」というグループにおいて
「多様な環境に適応しインフラ構築を革新する協働AIロボット」の研究開発を進めています。
CAFEプロジェクトは、Collaborative AI Field robot Everywhereからきています。

2050年における自然災害現場での
応急復旧イメージ

協働AIロボットが活躍する2050年

私たちが住む日本では、さまざまな自然災害が各地で頻発しています。そこに暮す人々の生活を守り、災害の被害を最小限に抑えるため、応急復旧の更なる技術開発が望まれています。

また、宇宙に目を向けると、国際協力の元、米国を中心としたアルテミス計画などの月面開発が進められています。

そこで、2050年に実現を目指すムーンショット目標として、ロボット技術により「自然災害の応急復旧」「月面有人探査の拠点構築」を設定しました。

左のイラストは、2050年における自然災害現場での応急復旧イメージを表しています。複数台のフィールドロボットが、センシングデータを元に災害の状況を正確に評価した後、ロボット協働作業を実施することで、想定外の状況に対応しながら災害の応急復旧に取り組みます。

2050年の月面におけるインフラ構築のイメージ

また、右のイラストは、2050年の月面におけるインフラ構築のイメージを表しています。こちらも、想定外の状況に対応しながら、複数台のフィールドロボットが自律的に動的協働作業を実施することでインフラ構築を行います。

災害対応と月面開発に必要な技術は、一見、異なるように見えます。しかし、実は、「多様な環境に適応しインフラ構築が可能なロボット技術」が求められる共通点があります。そこで、5年間のCAFEプロジェクトの研究目標を、これらの技術を備えたフィールドロボットシステムの研究開発としました。

CAFEプロジェクトが目指すもの

CAFEプロジェクトでは、状況の変化に応じて臨機応変に対応できるロボットの実現を目指します。プロジェクトを進めるにあたり、この「臨機応変に対応する能力」を、「身体」「判断」「行動」の3要素に分け、並行して研究開発を行うこととしました。

臨機応変に環境に適応するロボットの「身体」を実現するため、「環境になじむロボットのハードウエア」を構築します。また、周辺環境の変化に応じた「判断」を実現するため、様々なセンシングデータよって環境を評価する「メニーモーダル環境評価AI技術」の研究開発を行います。さらに、臨機応変なロボットの「行動」を実現するため、複数台ロボットによる「動的協働Physical AI技術」の研究開発を行います。この三つが上手く組み合わさることで、状況が変化する環境下でも臨機応変に対応できるフィールドロボットが実現でき、「自然災害に対する応急復旧」や「月面における拠点構築」の現場において、その技術が生かされると考えています。

プロジェクト推進のプロセス

CAFEプロジェクトでは、多様な環境に適応しインフラ構築を行うことが可能なロボット技術の研究開発を推進していきます。
CAFEプロジェクト推進のプロセス図をこちらに記します。多くの共通点がある自然災害対応と月面インフラ構築ですが、環境未知性と自律必要性について見ていくと、その必要度に違いがあります。
左の図は、横軸が「環境未知性」、縦軸が「自律必要性」を表しています。例えば、自然災害対応に必要な技術は、自律必要性よりも環境未知性が大きいために、図の右側に位置します。また、月面インフラ構築に必要な技術は、環境未知性よりも自律必要性が大きいため、図の上側に位置します。

これを踏まえ、CAFEプロジェクトでは、この二つの技術の実現のためのベースとなる技術を「Adaptive Construction」と名付けて「自然災害対応技術」と「月面インフラ構築技術」の中間に位置づけました。まずは、この「Adaptive Construction」を実現するために「身体」「判断」「行動」の3分野に関する研究開発を進めます。

またこれと並行して、「月面インフラ構築」や「自然災害対応」の各々の分野で必要となるより具体的なロボット技術の研究開発も進めていきます。

ご挨拶
Greeting

皆さま、こんにちは。永谷圭司と申します。この度、内閣府のムーンショット型研究開発事業目標3における「多様な環境に適応しインフラ構築を革新する協働AIロボット」のプロジェクトマネージャーを担当させていただくこととなりました。

本プロジェクトは「自然災害に対する応急復旧」ならびに「月面における拠点構築」を可能とするフィールドロボットの実現を目指しております。このためには、ロボット自らが、状況に応じて臨機応変に対処する能力が必要となります。そこで、本プロジェクトでは、様々なアプローチにより、これらの実現を目指していきます。

プロジェクトの紹介については「プロジェクト概要」に譲り、ここでは、本プロジェクトで私が最も大切にしております三つのことをお伝えしたいと思います。

まず、一つ目はプロジェクトの基本理念についてです。本プロジェクトの基本理念は、「人の役に立つ技術を創造すること」です。これは私がこれまでに大切にしてきたフィールドロボット研究に対する基本理念と同じものです。「（自分の得意な）○○という技術を実現しました。後は、△△ができれば、これは役に立ちます。」という言い訳は決してせず、実用化までを見据えた技術開発を行う方針が、ここには込められています。

大切にしております二つ目は、研究者・技術者の横の繋がりです。本プロジェクトは、多分野間の協力が不可欠で「土木」「機械」「AI」のどれが欠けても成立しません。そのため、それぞれの分野の研究者が、お互いの分野を尊重しつつ密に情報交換を行い、横の連携を強固にした研究開発を進めたいと考えています。

最後の三つ目は、現場主義です。本プロジェクトでは、ロボットが活動できるような現場を人工的に設定して実証するのではなく、実現場での活動が可能なロボットの開発を心がけたいと考えています。
本プロジェクトの推進メンバーには、現在、各々の研究分野で活躍している大変パワフルな研究者たち・技術者たちが揃いました。とても嬉しく思っております。ぜひ、本プロジェクトの今後の成果をご期待ください。

プロジェクトマネージャー／東京大学大学院工学系研究科特任教授
永谷圭司