[No.26] Amazonは家庭向けロボットを投入、高度なAIを搭載し家の中を自動走行するが機能は限定的、5年後を見据えた開発の最初のステップとなる

今週、Amazonは発表イベントで家庭向けのロボット「Astro」を公開した(下の写真)。
ロボットは子犬ほどの大きさで、頭部にディスプレイが搭載され表情を表し情報を表示する。
ロボットはカメラの映像をAIで解析し、家の中で障害物を避けて自動で走行する。
​
ベーシックな機能だけを搭載したロボットで、Amazonはこれを「Day 1 Editions」と呼ぶ。完結した製品になるまでには5年程度の時間が必要で、Amazonはロボットの普及に向け第一歩を踏み出した。

Astroの利用方法

ロボットはエンターテイメントとセキュリティを目的に開発された。
ロボットは”移動式AIスピーカー”という構成で、人間の言葉を理解してタスクを実行する。

ロボットに指示するときは、「Astro」と呼びかける。
「Astro, call Mom」と指示すると、ロボットはお母さんに電話してビデオで通話する(下の写真、左側)。
ロボットは利用者をフォローする機能があり、家の中で移動しながら通話できる。

また、「Astro, Take this to Alicia」と言えば、飲み物を指示した人物に届ける(中央)。
​ロボットは顔認識機能があり、人物を見分けることができる。更に、「Astro, remind Lucas…」と言えば、指示した人物にリマインダーを送信する(右側)。

セキュリティ機能

一方、住人が不在の時はロボットが警備員となり家の中をパトロールして安全を確認する。

ロボットは潜望鏡を搭載しており、これを伸ばして先端のカメラで家の中を監視する(下の写真)。
高い視点でモニターでき、キッチンのガスコンロがオフになっていることなどをモニターする。

​カメラが捉えた映像は利用者のスマホアプリに送信される。因みに、利用者はスマホアプリからロボットに監視する場所の指示を出す。

シニアの健康管理

ロボットの利用法で期待されているのがシニアの健康管理である。
これは「Alexa Together」というサービスをロボットに適用したもので、離れて暮らす年老いた両親の健康状態をモニターする(下の写真)。

​異常があればロボットは遠隔地にいる管理者にアラートを送信する。また、本人にかわりショッピングリストを生成し、リマインダーを送信するなどの機能もある。ロボットが介護士となり家の中でシニアの健康状態をモニターする。

ナビゲーションシステム

ロボットは高度なAIを搭載しセンサーの情報を解析し部屋の中を自動で走行する。

これは「Intelligent Motion」と呼ばれ、ロボットのナビゲーションシステムとなる。
ロボットは三セットのセンサー「Navigation Sensors」、「Obstacle Sensors」、「Depth Sensors」を搭載し、これをAIで解析して移動ルートを算出する。

​また、ロボットはSimultaneous localization and mapping (SLAM)という技法で、家の中のマップを生成し、現在の位置を把握する。(下の写真、SLAMの手法で生成された３Dマップでロボットはこれをベースに走行ルートを決定する。)

多種類のセンサー

ロボットは三種類のセンサーを使い家の中を自律走行する。
マップ生成においては「Navigation Sensors」が使われる。このセンサーは家の中のランドマーク(テーブルの角やドアのフレームなど)を把握し、マップにこの情報を組み込む。

​ロボットが家の中を移動する際の目印として利用する。
一方、「Obstacle Sensors」はロボットの目の前のオブジェクトを把握し、近傍のマップを高精度で生成する。
​
​このほかに「Depth Sensors」は人物を把握するために使われる。(下の写真、Navigation SensorsとObstacle Sensorsはロボット本体正面に搭載されている。Depth Sensorsはディスプレイ上部に搭載されている。)

自動走行の仕組み

生成されたマップでロボットは目的地に移動するための最適なルールを算出する。
アルゴリズムは数百のルートを検証し、そこから最適なものを選ぶ(下の写真)。

AIは長期的な経路(下の写真、青色の線)と短期的な(2－3秒先の)経路(緑色の線)を算出する。更に、自動運転車とは異なり、家の中では決められたレーンは無く、また、床に物が置かれるなどして経路が塞がれる事象が発生する。

​周囲の状況は頻繁に変わり、その都度、アルゴリズムがルートを再計算し、新しい環境に適応する。

人間とのインタラクション

ロボットは人間とモノを見分けることができ、人間に対しては礼儀正しい対応をする。

ロボットは人間に合わせた速度になり、また、社会的に適切なインタラクションを行う。
具体的には、ロボットは人間に接するときは、正面からアプローチし、最適な距離を取って停止する。

​また、ソファに腰かけている時は、隣に停止するなどのアクションを取る(下の写真)。
​人間に接するときは、「Navigation Sensors」と「Depth Sensors」が使われ、優雅な動作で対応する。

Amazonがロボットを開発する理由

高度なAIで構成されるAstroであるが、その利用形態はエンターテイメントやセキュリティに限られる。

ロボットはアームを搭載しておらず、冷蔵庫を開けてビールを届けるなどのタスクはできない。また、洗濯物をたたみ、部屋を掃除するなどの家事が出来るわけでもない。

Astroはロボットとしての最小限の機能だけで、利用方法は限られる。
Amazonはこれを認識したうえでAstroを投入し、これをDay 1 Editionsと呼び、ベータ版であることを強調している。

Astroの販売価格は999.99ドル(導入価格)で年末から出荷が始まる。
​
​Amazonは5年から10年後には家庭にロボットが普及する時代になると予測しており、Astroの開発はこれに向けた第一歩となる。