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2014年12月21日日曜日

人型ロボットの操縦法

アニメでは自然とロボットが操縦される。しかしロボットの操縦についてアニメの世界でもコンセンサスは得られていない。故に様々な作品で独自の操縦法が編み出されている。

作品操縦法考察その他
鉄人28号二つの操縦棒とスイッチ歩く、走る、飛ぶなどの移動能力がレバーで、殴る、蹴るの動作がスイッチで指示する。重機の操縦法に近い。
ジャイアントロボ音声指示音声解析、言語解釈の後に用意されたコマンドに変換する。コマンドがない場合は自動的に生成する必要もあり、また一度パースしたコマンドは蓄積してゆく必要がある。
マジンガーZバイク、車のハンドル飛べないロボットでは移動指示は車と同様でよい。兵器の使用は音声、スイッチで行う。ジャンボーグ9、ザブングル
グレートマジンガー飛行機のコックピット飛ぶロボットでは飛行機と同様の操縦法を行う。兵器の使用は音声、スイッチで行う。グレンダイザー、ザンボット3、ボトムズ、ザク
ライディーンモーションキャプチャー、ゼスチャー体の動きをロボットの駆動系に伝達する。人間の体で表現できない動き、例えば変形などは音声で指示する。飛行状態の時は、別の操縦席に移動する。ジャンボーグA
ガンダム2つの異なるレバーとペダル、スイッチ右手で移動、左手で兵装を操作し、ペダルでエンジン出力をコントロールする。ダンバイン
エヴァンゲリオン脳波感応型、神経接続型脳波や神経信号を読み取りロボットの駆動系に伝達する。最新の義手、義足と同じ方式。
その他キーボード、コンピュータへの打ち込み既存のコマンドを入力して動かす。必要ならばプログラミングして新しいコマンドを投入する。パトレイバー


ロボットの操縦するのに必要となる動作を挙げる。

動作。
  1. 地上 - 歩く、走る。
  2. 斜面 - 登る、降りる。
  3. 段差 - 上がる、降りる。
  4. ジャンプ - 飛び降りる、飛び上がる。
  5. 飛行 - 上昇、下降、移動。

姿勢。
  1. しゃがむ。
  2. 伸び上がる。
  3. 前かがみ。
  4. 後ろそり。
  5. 座る。
  6. 立つ。
  7. 寝る。
  8. 横向く。
  9. 腕を回す。
  10. 首を回す。

攻撃。
  1. 格闘型 - パンチ、キックを繰り出す。
  2. 刀剣型 - 刀の振り方を選択する。
  3. 銃型 - 戦車のように砲撃する。
  4. ミサイル型 - 戦闘機やイージス駆逐艦。

ロボットを操縦するには入力デバイスが必要だ。入力デバイスを使って操縦者はロボットに意思を伝達する。同時に使えるデバイスの数は人間側の都合から上限がある。人間には二本の腕、二本の脚、十本の指を超えるデバイスは扱えない。

イデオンはロボットの形はしているが大量のミサイルを運搬する航空機か軍艦である。移動方向とミサイルの制御だけをすれば良く、イデオン砲やイデオンソードも制御できそうだ。イデオンの操縦なら6人もいれば可能という気がする。

入力デバイスには常に操作するデバイスと必要に応じて操作するデバイスがある。コックピットにはボタン、スイッチがたくさんある。

ロボットを操縦するときにモデルとなるのは人間の脳である。人間の体を動かすのに脳はどれだけの筋肉にどれだけの命令を出しているか。人間の筋肉は600を超える。それに繋がっている神経は其れ以上の数だろう。そんな数の指示を人間がロボットに出せるわけがない。

だからロボットを操縦するには人間は大まかな指示を出しコンピュータに補助させる必要がある。これは現代の戦闘機がコンピュータなしでは飛べないのと同じである(Fly-by-Wire)。人間の操縦をコンピュータがサポートするのである。

移動や攻撃の指示するのも人間はターゲットを示すだけで、指示を受ければロボットが自律的、自動的に行う。ロボットは各種のセンサーから周りの地形を認識し、相手との距離を計算し、目標地点に移動する、または攻撃を行う。

格闘技ならターゲットに向かって右手、左手、右足、左足の技を繰り出す。格闘ゲームと同様の指示で発動する技もあるだろう。刀剣ならターゲットを切る、突く。銃やミサイルは現行と同様の指示をする。

操縦者は攻撃のコマンドを与える。それを受けてロボットは状況を判断して最適な技を繰り出す。

ロボットの操縦を検討するならモデルとすべきはガンダムの黒い三連星の戦いである。このモデルを使ってロボットの操縦について検討する。これが不可能な方法は現実性がない。必要なのは外部で起きたことに対して人間はデバイスにどういう指示を行い、ロボットがどう挙動するかの設計である。

状況入力出力
0ジェットストリームを仕掛けてきた。移動方向を黒い三連星の方向にセット。速度0。ビームサーベルを抜く。ビームサーベルを抜き、向きを変える。
1ガイアが胸部の拡散ビームで目くらましをかける。ビームを検出、上に逃げることを指示。上に向かってジャンプしセンサーをビームから守る。
2マッシュが身をかがめたガイア越しにバズーカを向ける。バズーカを検知、何も指示しない。危険検出システムが自動的にバズーカの線上からボディを逃す
3マッシュがバズーカを撃つ。指示なし。砲撃を避けるためにガイアの上の乗り足場とする。
4マッシュの機体が目の前に。サーベルで攻撃を指示。マッシュを突き刺す。
5ビームサーベルが突き刺さった機体が突進してくる。突き刺さった所からサーベルを縦切りに指示。縦切りにする。
6機体が爆発しそうである。今の場所から離れるよう指示。ジャンプする。

移動する方向はひとつのレバーで指示をする。それはゲームセンターのようなものでもいいし、シフトレバーのようなものでもいい。このレバーで二次元の方向を指示する。

高さは足踏み式のペダルで行う。これが上下方向を指示する。ペダルを踏み込めば高さを取ろうとする。

もうひとつの足踏みペダルが移動速度を調整するアクセルになる。ブレーキはないが、アクセルを離せば自動的に停止しようとする。

兵装の制御は残りの手で行う。兵装の選択、アタックを指示する。

ターゲットの指示はスコープを使う。スコープは、人間の瞬きをコマンドとして入力する。二回瞬きで視線の先を目標に確定するとか、三回の瞬きをすれば指示をキャンセルするなど。

コンピュータは危険検出システムを搭載し、危険に対しては自動防御、自動回避運動を行い安全性を高める。自動回避機能は ON/OFF できる。