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ロボット

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AIBOとか飼ってみたい

ロボット（フランス語: robot,）は、現在では次のようにいくつかの意味で用いられている言葉である。
・機械でありながら生き物に似た外見をしており、それ自体で移動でき（つまり歩行したり、あるいは車輪を用いて移動でき）、複雑な動作（たとえば「物をつかむ」や「物を移動させる」など）をできるもの。自動運転車は、かつては「SFの世界」だったが、現在ではすでに「レベル3」のつまり「本物の自動運転車」が登場している。たとえば2021年3月5日にはHonda SENSING Elite（ホンダセンシングエリート）搭載ホンダ・レジェンドとして登場。これは（高速道路で渋滞した時に限りではあるが）レベル3自動運転を実現し、車の周囲を2基の単眼カメラ、5基のミリ波レーダー、5基のLiDAR（ライダー）によって監視しハンドル・アクセル・ブレーキ類を自律的に操作するものである。そして2022年5月にはメルセデス・ベンツから、DRIVE PILOT（ドライブ・パイロット）搭載した「Sクラス」「EQSクラス」が発売された。

◎ 語源
この言葉が初めて用いられたのは、1920年にチェコスロバキア（当時）の小説家カレル・チャペックが発表した戯曲『R.U.R.（ロッサム万能ロボット商会）』においてであるが、この作品のロボットは人間とは異なる組成の肉体と人間そっくりの外見を持つものを、化学的合成で原形質を使って製作したものであった。現在のSFで言うバイオノイドである。チェコ語で強制労働（もともとは古代教会スラブ語での「隷属」の意）を意味するrobota（ロボッタ）と、スロバキア語で労働者を意味するrobotnik（ロボトニーク）から創られた造語である。着想にはゴーレム伝説が影響していると作者が述べており、また、言葉自体も作ったのは自身ではなく、兄で画家のヨゼフ・チャペックであるとしている。あらすじを兄に話し、どのような名前にしたらよいだろうかと聞いてみたところ、口に絵筆をくわえてもごもごとした口調で「ロボット」はどうだろうかと答えたという。その後、この作品が各国で翻訳・上演されたことで広まり、一般に使用されるようになった。日本では同作品の翻訳本が1923年に出版された（宇賀伊津緒訳、春秋社）が、翻訳者の宇賀はrobotを「人造人間」と訳し、タイトルも『人造人間』とした。原典のままカタカナ表記した「ロボット」が普及したのは、第二次世界大戦以降であった。

◎ 語義の多様化
起源とされる上記作品においては「ロボット」は「人の代わりに作業（労働）をさせることを目的に」、「人（の姿と自律行動）を模して」作られたものであるとされ、同作品が広範囲に流布したことにより当初はその意味で使われたが、その後次第に、各分野においてやや違う意味でも使われるようになった。ヨーロッパでは1930年代中頃から『自動化』という意味で、高度に自動化されていれば人の形をしていないものでもロボットと呼ぶようになった。ドイツのカメラメーカーであるオットー・ベルニングは1934年に発売したモータードライブ内蔵カメラを『ROBOT』と命名した。工業分野では明確に定義が定められるようにもなった。たとえばJISの「JIS B 0134」（1998年）では「産業用ロボット」の定義を「自動制御によるマニピュレーション機能又は移動機能をもち，各種の作業をプログラムによって実行できる，産業に使用される機械。」とした。さらに「JIS B 0134」では産業用マニピュレーティングロボットに関する用語も定義された。平成18年のロボット政策研究会報告書では「センサ、知能・制御系、駆動系の3つの要素技術を有する、知能化した機械システム」と定義された。

◎ ロボットとロボットでない機械の線引き
基本的に、ある程度の工程なり手順なりを自動的かつ連続的に行うものであり、単一の動作のみを行う装置（ベルトコンベアー、エスカレーターなど）や、絶えず人間が操作をする必要がある装置（リフト装置やエレベーター）、操縦者が搭乗する必要性があるもの（ブルドーザーやショベルカーなど）はロボットに含めないことが多い。その一方で、人の形を模した（もしくは類似した）外観である機械装置であれば、まったくの手動操作・操縦であっても、範疇に含む場合があり、パワードスーツなどを含めた「人の形をした乗り物または作業用機械」についても同様に、一般的にはロボットと呼ばれている。モーター等の動力が内蔵され機械的または電気的に人間の操作を伝達して動作するマスタースレイブ型のマニピュレーターも一種と見なされ、ロボットアームと呼ばれるが、これらは厳密な定義による分類ではなく、多分に慣用句的用法である。国際宇宙ステーションに設置されたカナダアーム2などの貨物移動用や、手術に使われるダ・ヴィンチなどのロボット支援手術機器が実用化している。人間ではなく生物の動きを模した機械もロボットに含まれる。物体としては存在しないが、「人の代わりになんらかの作業を、ある程度の工程なり手順なりを自動的かつ連続的に（かつ効率的に）行うもの」という定義から、コンピュータ言語によるプログラムやソフトウェアも範疇に含まれる場合もある。例としてインターネットの情報を自動検索するソフトウエア「検索エンジン」などはロボット検索（命令（検索ワードの入力）するだけで、さまざまな結果・情報の取得まで自動で行なう）と呼ぶ。これらは機械的ロボットとの区別のために短縮形のボット（Bot）と呼ばれる（インターネットボット、ボットネットなど）こともある。別の用法として、「機械的」という概念を人間にあてはめ、「自分で判断をしない、指示待ち的な人間」や「自分の意志ではなく、他人に操られて動く人間」を、やや侮蔑的に比喩として呼称することもある。英語においても、同様の比喩に用いるが、こちらも先に「オートマトン（オートマタ、機械人形）」が比喩に用いられていた。

● 歴史

・古代の神話には、自律的に動く人型の人工物がいくつか登場する（ゴーレムやピグマリオン、タロースなど多数）。
・紀元前4世紀、アルキタスは鳩型の空飛ぶ機械を製作したとも言われている。
・紀元前4世紀、アリストテレスはオートマタによって人間の奴隷を廃止できる可能性について議論したとされる。
・紀元前4世紀、「列子」に人型の機械人形を作成した人物に関する記述がある。「韓非子」にも空飛ぶ鳥型の人形の記述がある。
・紀元前3世紀、クテシビオスは人形が周りを回る水時計を作製した。また、アレクサンドリアのヘロンやビザンチウムのフィロンは様々な自動機械の仕組みを発明した。
・ 1088年、機械学者の蘇頌は人形が数時間ごとにチャイムを鳴らす大時計を作成した。
・ 12世紀、機械工学者のジャザリーは飲み物を給仕するものや、楽器を演奏するものを作製した。
・ 12世紀、鎌倉時代の仏教説話集『撰集抄』に人間そっくりの生物的ロボットと言えるものの記述が登場し、これが日本のロボット史の最初とされる。また、ジョン・ディーは空飛ぶカブトムシの機械を製作した。
・ 1622年、からくり人形の竹田座が大阪に開業（1768年まで）。
・ 1927年、アンドロイドが登場する有名なSF映画『メトロポリス』が上映される。
・ 1928年、世界初のヒューマノイドとされる「エリック」が作製される。
・ 1928年、日本初のロボット。
・ 1963年、日本初のTVアニメ「鉄腕アトム」が人気となり、劇中のロボット「アトム」は、のちの日本でのロボット開発において一つの目標となる。
・ 1969年、川崎重工がユニメートのライセンス生産を開始する、ロボットで史上初めて国連から称号を与えられる。
・ 2021年、イーロン・マスクがTesla Botを発表。

● 実在のロボット概略
以下は現実世界におけるロボットの研究・開発状況について解説する。ロボットは長い間フィクションの中だけに登場する存在であったが、主に工場などの生産ラインで腕力の必要な作業や、高温など危険な環境下での機械関係の点検・保守作業などで、自律的に人間の代行ができる機械が産業用ロボットと呼ばれ活躍している（自動車組み立てロボットなど）。すでに一部では、自動的に建物内を巡回・警備するロボットのレンタル事業が開始されており、病院内の物資運搬におけるロボットカートの採用、また自動車の自動運転という意味のロボットカーなど、非人間型ロボットを中心に、移動する自動機械が人間社会の中で実際に活動を始めている。福島第一原子力発電所事故の発災後に日本製の原発ロボット（調査ロボット）の投入が遅れたことや、その後、投入されたものの目覚しい活躍を示していない現状や、掃除用ロボットなどの分野で日本企業が主役から外れていることなどを背景に、実用性の高いロボットの研究開発の重要性が指摘されている。

◎ 分類
用途別と構造別による分類が行える。
◇用途別による分類、TPR（トヨタ）等の実際に楽器演奏ができるものも登場している。 2018年10月11日には、ボストン・ダイナミクス社の最新型アトラスが「パルクール」を軽々とやってのける動作を撮影した新映像が公開された。いずれもこれら人の形をした（もしくは目指した）ロボット開発は、古くからのSF作品で描かれた「人間社会に溶け込み、人間との共同作業や共に生活するロボット」というイメージに沿ったものでもあり、日本においては『鉄腕アトム』の影響が少なからず二足歩行ロボット開発者の発言に示されている一方、若い世代では一連の巨大ロボットもののアニメーション（→ロボットアニメ）が言及される。たとえば、ASIMOでは前述の『鉄腕アトム』を、HRP-2/HRP-3開発者の一部は『機動警察パトレイバー』の影響を受けていることを公言しており、同シリーズは実動機のデザインをアニメのメカデザインで活躍する出渕裕に依頼したことでも知られる。

◎ 家庭用ロボット、個人用ロボット
古くはリモートコントロールや簡単なマイクロコンピュータで制御された物が、博覧会や展示施設で訪れた者の目を楽しませていたが、近年では家庭で使われるロボットも増えている。 2022年時点で一番普及率が高くなっているのは、掃除用ロボットである。家事の中でも比較的「好きでない」「やりたくない」ものである掃除を自動化できるので購入の動機が強く、普及が進んだ。最初は、単純に壁にぶつかってから方向を変更して動き回る装置だったが、やがて高級機種では上部にカメラを備えて天井の形から部屋のマッピング（地図作成）を行うものまで登場した。曜日・日時などを設定しておけば、勤務や授業で自宅にいない時に自動的に掃除して充電ステーションに戻るを繰り返す。ビタクラフトのRFIQ自動調理システムは「世界初の調理ロボット」といわれた。ソニーのAIBOはエンターテイメントロボットという分野を開拓し、シリーズ化し、大人気となった。さまざまな意味でかなり「生物的」になっているので、人々はロボットとしてというより最初から「ペット」として購入する傾向が強まっている。Youtubeなどでもアメリカ人YoutuberたちがERS-1000をすっかりペットとして扱っている様子が多数投稿されている。家庭用ロボットは、人間とコミュニケーションを取ったり、自由に動き回って目を和ませたり、更には「ロボットの居る生活」という「近未来的な暮らしをしたい」というニーズに応えている。これらは主に、ペットという性格付けが強いことから、動物型の物が多く市場投入される傾向にある。ただし、感情移入のしやすい動物や人の姿などをしていなくても、ロボットをかわいがる人々はおり、中には掃除用ロボットが「かわいい」「健気」と愛着や感情移入している人々もいる。介護ロボットの需要も高まっている。「高齢化社会」が進展する日本では、介護者の不足も問題になっており、ロボットは有力な解決策のひとつになっている。ベッドから抱き上げて車椅子に乗せる作業や、入浴の介護などの重労働に需要がある。また食事の介護をしたり、高齢者に話しかけたり高齢者が話せば反応して会話するコミュニケーション機能も求められている。 2021年には、トヨタから家事を他種類行うロボットが公開された。富裕層の広い邸宅などでは、人が不在の時に住宅内を巡回し、不審な状況があれば外にいるネット経由で外にいる主人に連絡したり、自動的に警察に通報してくれるロボット、ホームセキュリティロボットの需要も一定程度ある。

◎ 兵器
軍事活動やそれに付随する危険物処理などでは、人的被害（→戦死）を減らすための導入や、様々な活動の機械化が進められている。米国では偵察や輸送など不意な接触にともない戦闘に巻き込まれやすい分野で、日本では地雷処理など戦後処理の分野での開発が進められている。将来的には高度な人工知能により人間の介在無しに敵味方を識別し攻撃を行う殺人ロボット兵器『自律型致死兵器システム（LAWS）』の登場が予想され、2017年11月から国際連合でLAWSの規制を議論する公式専門家会議が特定通常兵器使用禁止制限条約の枠組みで行われている。

◎ 警備
治安活動やそれに付随する危険物処理などでは、人手不足を減らすための導入や、様々な活動の機械化が進められている。中でも交通違反の取り締まり、証拠収集、顔認識による犯罪者の特定、さらに爆弾やテーザー銃などで武装化させて法執行活動に採用する国もあり、2016年に中国では非人型の、2017年にはアラブ首長国連邦のドバイでは人型のロボットの警察への配備が報じられた。

◎ 特殊環境用
原子力事故 : 日本で2011年に福島第一原子力発電所事故が発生してからは、原子力事故下の発電所内で作業をしてくれるロボットの必要性が非常に高まっている。 : 過去にも日本国内で原発ロボットの開発や研究が進められていたが、原発事故に対応できるロボットの実用化には至らなかった。 : アメリカ空軍は開発中だった原子力飛行機の墜落に備え「ビートル」を試作、原子力飛行機の計画が中止された後は放射性物質を含む瓦礫の除去に用途変更された。宇宙空間 : 宇宙開発では、周囲の状況をセンサで感じ取り自律的に判断して行動するロボットの重要性は高まっている。たとえば火星探査では、地球-火星間で通信をしようとしても信号がたった1往復するのにも5分〜20分もかかってしまい、人間が地球から操縦するラジコン方式ではまともな操縦はできないので、自己判断能力をそなえた無人探査機の開発が求められ、無人火星探査車マーズ・エクスプロレーション・ローバーが開発された。これはあらかじめ装置にどこのエリアを探査すべきなのか命令を与えると、そのエリアへ移動する途中は装置自体が各種センサやカメラを駆使して周囲の状況を理解し、岩や穴などを避け、適切な経路を選ぶ。 : 日本では、自国製ロケットの運搬能力が（生命維持装置を含めた）人間を軌道上に打ち上げるのが難しいこともあり、国際宇宙ステーション（ISS）への物資輸送においては、自動的に軌道修正などを行えるロボット宇宙船（無人のスペースシャトル）の構想が、国内での宇宙開発における主要方針となっている。他にも国際宇宙ステーションからの緊急脱出機材として一時アメリカで開発が進められていた乗員帰還機(CRV)のX-38（Xプレーンシリーズ）は国際宇宙ステーションからパイロット無しで脱出・地球への帰還ができるよう、完全自動化する構想であった。開発中止になったが、一種のロボット宇宙船といえる。水中探査 : 未踏破領域である深海探査には、多くの国が乗り出している。日本には、最大潜航深度7000メートルで世界一の無人潜水船「かいこう7000」が開発されている。また、小型で安価な大量のロボット潜水艦を投入しようという計画もあり、海洋資源開発に期待が持たれている。 : 深海対応型を含め、水中探査ロボットの研究・開発は多くの企業や研究者が取り組んでおり、東日本大震災時は、東工大などが開発した「Anchor Diver 3」、三井造船の「RTV」、米Seamor Marine「seamor-ROV」、米SeaBotix「SARbot」などが遺体や瓦礫の捜索、地形の調査などのために使われた。火山探査 : 千葉工業大学，東北大学，筑波大学，岡山大学，情報通信研究機構（NICT），産業技術総合研究所（AIST）が火山探査を目的にクローラ型移動ロボット「Kenaf」を開発している。

◎ 動物の代替
盲導犬や軍馬など生物を利用していた分野においては、育成や維持にコストがかかることからロボットで代替する研究が行われている。これらはリモートコントロール式の装置であるが、危険個所の消防と被災者の救出に威力を発揮することが期待される。また、2019年には総務省消防庁が市原市消防局に消防ロボットシステム「スクラムフォース」を無償貸与した。 2011年3月11日東北地方太平洋沖地震による東日本大震災や福島第一原発事故後には、ロボットを使った人命救助や、原子力災害ロボットの役割の重要性が改めて認識され、研究開発が行われている、多くの研究者や企業が原発災害用ロボットの開発に力を入れている。テムザック社の T-52「援竜」のように建設機械を改造したロボットも登場している。瓦礫の隙間に入り被災者を探索するロボットの開発も行われているが、昆虫サイズの場合はロボットよりも実際の昆虫をサイボーグ化し遠隔制御した方が省エネルギーとされる。

◎ 研究用
動物の動作を制御する仕組みを理解するにあたって、脳や脊髄の動的な相互作用を記録することは困難なため、神経科学の研究道具として動物の動作を模したロボットを作り、理解に役立てることがある。

◎ 競技・興行用
迷路探索から格闘まで様々な競技が行われている。黎明期には技術の実証など研究的側面が強く、DARPAグランド・チャレンジのように公的機関が資金を拠出する競技も多かったが、現代では見た目のインパクトを重視した興行型や純粋に成績を競うスポーツ型の競技も行われ、相撲ロボットのようなルールに特化したロボットが多数開発されている。多くは無人機によるものだが、2017年には有人機同士による格闘がイベントとして行われた。 LAND WALKERは、すり足のため擬似的なものではあるが、人が乗り込んで操縦する二足歩行ロボットである。前出のASIMOは、宣伝のためにイベント会場にレンタルされている。 2023年には受注生産であるが、継続して販売される製品として全高4mの搭乗型ロボットの販売が開始された。

◎ 人間の動作の援助装置、自立援助装置
通常「ロボット」と呼ばれるものとは異なり、単体での動作はなく、人間が装着することで機能を強化する装置もある。筋力を補う装置は「パワードスーツ」「強化外骨格」などと呼ぶ。カテゴリーとしてはロボットではなく、「人間の身体に装着する装置」である。医療・福祉関係のほかに、物流関係、工事現場など広く民生用への応用が期待される。軍事用に米軍がマサチューセッツ工科大学と共同で強化外骨格の研究をしているといわれる。また、人間の力を拡大するのではなく、手術などの微細な作業の際に人間の動きを縮小するマイクロサージャリー用の装置も医療用に開発されている。「ロボット」といっても自律的に動くのではなく、あくまで人間の動作ひとつひとつに反応して動く動作補助用の装置である。
・サイバーダイン社のHAL - 筑波大学大学院システム情報工学研究科の山海嘉之教授が中心となりロボットベンチャーサイバーダインが設立され、「HAL」を製造しているが、これは現在の医療での回復が見込まれない、脊髄損傷により歩行ができない人や、それ以外に病気などで歩行が困難な人を対象に、歩く動作を補助する目的の装置である。イメージとしては小説「宇宙の戦士」などに登場する架空の兵器であるパワードスーツといったらわかりやすいかもしれない。福島第一原発事故後、「HAL」を原発作業員のために改良したロボットスーツを公開している。
・i-foot（トヨタ）は、歩行障害者の使用する車いすの代替をめざし開発された、人の下半身のみを模倣した二足歩行装置（パーソナルモビリティー）であり、2005年日本国際博覧会（愛・地球博）で実際に使われた。高さは2.36mと、動歩行の二足歩行ロボットとしては最大級のサイズを実現し、階段の昇降も可能という。
・松下電器産業が神戸学院大学総合リハビリテーション学部の中川昭夫教授らのチームと共同開発した半身麻痺患者のリハビリテーション用ロボットスーツは、健常な半身の筋肉の動きをセンサーで検知し、麻痺した側に装着した人工筋に伝えることで左右同じ動きを実現するもので、2008年の実用化が計画された。

● ロボットを題材とした作品
ギリシア神話には青銅で出来た自動人形『タロース』が登場する。これは自然発生したものではなく、鍛冶の神であるヘーパイストス（あるいはダイダロス）によってクレタ島を警備するために作り出されたとされ、現代の定義では警備ロボットか軍事用ロボットに該当する。複雑な機械装置が登場すると、工学的に精巧な装置を組み合わせていけば最終的には人間に限りなく近い物ができあがるだろうという予測から、古今東西・様々な架空のロボットが想像され、ロボットアニメやロボット漫画などジャンルが形成されている。またロボット工学三原則、スーパーロボットやリアルロボットなどの用語も登場している。

● ロボットの研究者
当初は機械工学や制御工学など機械系の研究者が多かったが、認知科学などの分野からのアプローチも増えている。
・浅田稔（大阪大学教授）
・石黒浩（大阪大学教授）
・加藤一郎（早稲田大学教授）
・小林宏（東京理科大学教授）
・柴田崇徳（産業技術総合研究所主任研究員）
・菅野重樹（早稲田大学教授）
・高西淳夫（早稲田大学教授）
・高橋智隆 (東京大学特任准教授)
・広瀬茂男（東京工業大学教授）
・福田敏男（名古屋大学教授）
・藤江正克（早稲田大学教授)
・三浦宏文（工学院大学教授）
・吉田司雄（工学院大学教授）
・吉川恒夫（立命館大学教授）

● 実在のロボット

・ aibo
・ ASIMO
・ HRP-2
・ HRP-4C
・ HRP-5P
・トヨタ・i-foot
・ LAND WALKER
・ Nao
・ PALRO
・ pepper
・ PLEN
・ QRIO
・ Romeo
・ソフィア
・ TERA
・ TWENDY-ONE
・ wakamaru
・アクトロイド
・イフボット
・ジェミノイド
・トヨタ・パートナーロボット
・ CommU
・ FEDOR
・ LOVOT
・ハローキティロボ
・ハローズーマー
・ビッグドッグ
・メカニマル
・ T-HR3
・學天則
・先行者
・ ATLAS
・ファミリーコンピュータロボット
・ Ameca
・ Tesla Bot