ロボット工学は持続可能性を目指し再発展を遂げる

ロボット工学は持続可能性を目指し再発展を遂げる

EPFLとEmpaの研究者たちは、ロボットを技術的性能だけでなく、持続可能性目標への貢献度でも評価すべきだと主張している。 Nature Machine Intelligenceに掲載されたマニフェストで、Mirko Kovačと共著者たちは「Sustainability Robotics」という新分野を定義した。これは持続可能なロボット工学とは区別される概念である。

その論拠はある事実認識から始まる。2025年にScience誌に掲載された論文で、EPFL工科大学のLearning Algorithms and Systems Lab責任者兼Robotics Center学術ディレクターのAude Billardは、ソーラーパネル設置ロボットを例に、ロボット性能と持続可能性の間の緊張関係を説明している。彼女によれば、このロボットは高価な材料で作られ、数時間ごとに充電が必要な重いバッテリーで駆動される。ロボットはエネルギーを大量消費する電力システムと有限資源からなる電子部品に依存しており、ロボット工学者はもはやこの事実を無視できないと彼女は考えている。

しかし、これらの機械自体が、環境モニタリングや生物多様性調査、精密農業、橋梁・建築物・電力網といった重要インフラの維持管理など、最も差し迫った環境課題の解決に貢献できる可能性もある。EmpaとEPFL建築・土木・環境工学部が共同運営するLaboratory of Sustainability Robotics責任者のMirko Kovačは、この文脈で運動の野心を次のように要約する。「私たちの野心は単にロボットを持続可能にするだけでなく、彼らが持続可能性の課題解決に積極的に貢献することです。」

新分野のための三原則

現在の研究は主に二つの方向性を追求している:資源のより持続可能な利用を可能にするロボットの設計と、エネルギー効率の向上、生分解性やリサイクル可能性を通じた、ロボット自体の持続可能性向上である。マニフェストは学界・産業界・政府に対し、これらのアプローチをより広範な枠組みへ拡大し、ロボットを持続可能性目標への総合的貢献度で評価するよう呼びかけている。著者らは、技術的性能と並んで、環境的・社会的・経済的影響も評価に組み入れるべきだと主張する。

この転換を導くため、彼らは三つの原則を提案する:ロボットシステムは、最小限の侵襲性を持ち、普遍的アクセスを実現し、人間・経済・生態系に価値を生み出す共生型であるべきだ。著者らはまた、気候変動や生物多様性喪失、資源枯渇といった課題を、革新の制約ではなく、新たな工学的解決策を開発する機会と捉えている。

EPFLですでに進行中のプロジェクト

EPFLの複数の研究室が既にこれらの道筋を探っている。Auke IjspeertのBiorobotics Labで開発されたウナギに着想を得たEnvirobotは、水質の自律監視に活用される。Dario Floreano率いるLaboratory of Intelligent Systemsでは、魚の餌から作られた水中ロボットが開発された。生分解性センサーを搭載しpH・温度・汚染物質を測定可能で、寿命を終えた後は電子廃棄物となる代わりに水生生物の餌となる。

一方、Dario Floreanoが調整するRoboFoodイニシアチブは、食用可能ロボットとロボット化食品システムを探求している。彼によれば、この融合は健康・食品生産・環境持続可能性に有用となり得る。「食用ロボットは、被災地への食料輸送、嚥下困難者や動物への革新的な薬剤投与、食用センサーによる食品鮮度監視などに活用できる」と彼は述べる。また、Josie HughesのCREATE Labで開発された犬に着想を得た四足ロボットPAWSは、柔軟材料と相乗関節により、一度動き始めればモーターを駆動せずに独力で走行できる。

性能評価の新たな尺度

Aude BillardとMirko Kovačはともに、ロボットの成功をより広く定義することを呼びかけている。このアプローチでもトレードオフはなくならない。持続可能性を目指して設計されたロボットにも依然としてエネルギーと材料が必要であり、その使用には常にリスクが伴うからだ。Mirko Kovačが言うように、「課題はこれらのトレードオフを排除することではなく、可視化し、ロボットの総合的影響評価に組み込むことです」。

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