番外編 浜松中央囲碁クラブ

　今回は先日お邪魔しました「浜松中央囲碁クラブ」のロボット(愛称未定)について説明＆ちょっとした考察をしてみましょう。

　まずはこのロボットについての説明をしていきます。製品名は「SenseRobot(センスロボット)」、価格は165,000円です(2024/03/13現在)。オンラインでもオフラインでも対局が可能で、なおかつ専用のアプリでQRコードを登録しておくと、そのコードを読み込ませるだけでその人にあった個人設定を引き出し、即座に対戦が可能です。9、13、19路盤に対応するだけでなく、五目並べや石取りゲーム、さらには片付けまでできる優れものです。

19路盤での対局の様子。顔には時間が表示されている。画像認識なので日光に弱く本で日除をしている

ハードウェア
ソフトウェア

ハードウェア

　本体カバーは樹脂製。射出成型で作られたものと思われます。一番上に街灯のような形で取り付けられているのが盤面識別用のカメラ、人でいう胸のあたりにあるのがQRコード識別カメラです。このコード読み取りカメラはなぜか2眼。生きていますね(囲碁ネタ)。

　アームもプラ製で関節部にはサーボモータを内蔵していると思われます。本体、アーム共に継ぎ目が少なく丸みを帯びた形状でした。人と接触する可能性の高い機械なのでここら辺は当たり前ですね。関節部も巻き込みの危険性を極力排除した形状になっていてgood。

　先端部には碁石をつかむ機構があります。が、物理的につかんでいるわけではなく磁力により碁石を引き寄せているようです。先端部は二つの機構が組み合わさっており(図A、B)、それぞれ分けようと思います。

　Aは上下機構付きの電磁石です。この上下機構が分からない…。初めはソレノイド＋ばねだと思っていたのですが、それにしては動きが滑らかすぎるんですよね。これらの機構にダンパでもつけてるのかと疑いましたがそんな空間はなさそうですしエアーや油圧の類は重量や作動音からしてあり得ないと思いたい。モータ駆動だとは思うのですがどういった駆動なのかはさっぱり。有識者の方4649。

　Bはリボルバーのような構造で5部屋あります。このシリンダーの上にも磁石はあるようで回転しながらもしっかりと石を保持することができていました。回転運動は回転角度を指定できるサーボモータでほぼ確定、磁石は永久磁石か電磁石かは判別できませんでした。分解するか、しっかりとした磁石を持ってくるかしないと判別は厳しいですね。

　前述のように磁力を使うため碁石はもちろん特別なもので中心部に鉄の入った樹脂製のものでした。個人的には形と大きさがイマイチで人間がつかみにくいのでそこを改善してほしいですね。

　碁盤はシリコーン製のもので、正方形のマス目が描かれています。これがなかなか気持ち悪かった。実はほとんどの碁盤の目は長方形で、向かって前後方向に若干長いんですよ。そのため、きれいな正方形の碁盤を見ると違和感がありすぎてしょうがない。もちろんこれはロボット開発における座標変換の容易さ(後述)を優先した結果だと思われるのでしょうがないのですが…。

片付けをするロボット。A、B両方の機能を使用している

ソフトウェア

　さて、ではソフトについて軽く触れておきましょう。まず碁打ちの皆さんが気になるであろうどんなAIを積んでいるのか！…といきたいのですがここら辺は完全に不明。そのため、基本的な制御にのみ触れていきます。座標変換は水平多関節タイプのロボットではよくあるタイプです。授業でもでてきますよね。デカルト座標を二つの極座標に変換して手先位置を出します。

\(x=l_1\cos\theta+l_2\cos(\theta+\varphi)\)

\(y=l_1\sin\theta+l_2\sin(\theta+\varphi)\)

まあこんな感じなんですけどね。逆にモータの回転角度を出したいなら上式をθとφについて解くだけでok。これを見てわかるかと思いますがマス目が正方形だと非常に都合がいいんですよね。yはxの整数倍に必ずなるわけですから。

　エラーが起きたときの処理についても見ていきましょう。まずは片付けの際、直前まで石があった場所に石を取りに行っても石がなかったとき。これは簡単で、一度スルーして一連の動作を終えてから再読み込みして、そこから新たな場所に石を取りに行きます。

　次に何かに衝突した時。これが面白かった。なんと一時停止の後、力ずくで押し通るというもの。いやーあれは笑ったな。というのも、ロボットは人間よりも力が強いことが多く、接触すると一度衝突直前の位置までアームの位置を戻して同じ経路をすぐに通ることがなかったり、人による安全確認の後に再始動したりするような制御をすることが多い…というかそうしたほうが良いとされているわけです。力が弱いとはいえそのセオリーを見事に壊していきましたからね。