用語解説【自律型ロボット】


1. 自律型ロボットとは

読み方
じりつがたろぼっと
英語
autonomous robot

自律型ロボットとは、人間が操作をすることなく自分自身で判断をして行動するロボットのことです。

分かりやすい例に「お掃除ロボット」が挙げられます。

【お掃除ロボットのイメージ】センサーで家具などを避けながら自律走行で掃除をし、一定時間の清掃が終わると自ら充電器まで戻って充電をします。
人間の代わりに” “人間のように” 動いてくれるロボットなんですね。

人手不足を補ったり災害時に人間が入ることができない場所で役立つことも期待されています。

人間にとっては簡単で意識のない行動でもロボットでそれを実現させようとすると、とても高度な技術となるそうです。

自律制御ロボットの処理(検出、認識、判断、計画、行動(運動・確認))
<引用:「ロボットシステム入門-メカニズムから制御、システムまで-(改訂2版)」著者:松日楽信人、大明準治>


学生さんひらめき(男子)
自律型ロボットって、自分で考えて動くロボットだったんだね!


コントローラーが無いロボット】という考え方も分かりやすいわね。

学生さんひらめき(女子)


2. 自立型と自律型の違い

次にロボット分野では「自立」「自律」という二つの言葉が出てきますが、どう違うのでしょうか。

その意味を比較したものが以下です。

自立型・自律型 定義の比較(【自立型】self-contained、動作に必要な機能を全て自分で持っていて移動できること。【自律型】一切外部からの操縦等を行わずに自主的に行動できること。)
<引用:公益財団法人ニューテクノロジー振興財団 公式HPより>

つまり、外部からエネルギーの供給を受けずに移動することができるロボットを「自立型ロボット」、自身で考えて判断するロボットを「自律型ロボット」というようですね。


自立自律、っていう同音意義語があったのね。知らなかったわ。

学生さんひらめき(女子)


学生さんひらめき(男子)
例えばロボット競技の競技規定の中で「〇〇は自立型でなければならない」という風に使ったりされているよ。

それって、“外部からケーブル等によるエネルギーの供給を受けずに移動できる仕組みにしてね”、という意味なんだね!




3. 自律型ロボットとAI

次に、ここ最近「AI(エーアイ)」や「人工知能」って言葉をよく耳にしますよね。

自律型ロボットと同じ?どういう位置づけになるの?
と疑問に思ったので、その概念についてまとめてみました。

ですがまず最初に「AI」については、専門家の中でも定義が曖昧で定まっていないようです。

その上で、2つの言葉の違いをおおまかに見てみたいと思います。

①自律型ロボット
人間が操作をすることなく自分自身で判断をして行動する、センサや記憶機能、データ処理機能が入っている機械・装置のこと。

②AI(Artificial Intelligence)
人の思考・感覚機能を模擬したものを指します。
具体的には、人の脳と同じような仕組みとなるニューラルネットワークというものを利用した知能のこと。


例えば、『AIを搭載したロボット』という使い方がよくされると思います。 AIは、“ロボットの中に組み込まれるもの”というイメージですね!


自律型ロボットとAI【自律型ロボット】→物体、あらかじめ求められた動作に対して自分で考える機械。【AI(人工知能)】→頭脳、思考・感覚機能を構成するもの。使えば使うほど学習して行動レベルを高めることができる。


人工知能の例としては、「将棋」や「チェス」、ソフトバンクの「Pepper(ペッパー)」、自動車の「自動運転」、iphoneの「Siri」などが有名ですね。


学生さんひらめき(男子)
人間の脳の仕組みを具現化したしたもの、というイメージなんだね。

ちょっと難しいけど、自律型ロボットは「ある程度決まったことに対して自分で動く」【機械】。一方でAIは「自分で考えることができる」【頭脳】という感じかな!



AIの定義も、今はまだ曖昧なところがあるみたい。

どちらにしてもAIは自ら学習して精度を高めていくことができる、というところが一般的なロボットとは一番違うポイントみたいね。

学生さんひらめき(女子)



4. 日本システムデザイン(株)×自律型ロボット

日本システムデザイン(株)は、自律型ロボットを作るのが得意です。

なぜなら、弊社設立に深く関わった「マイクロマウス」も自律型ロボットだからです。
代表麥田は初めてのマイクロマウス大会優勝者、井谷は過去9回優勝、1985年の世界大会でもチームの主力メンバとして優勝しています!)
マイクロマウスのイメージ

マイクロマウスとは

マイクロコンピュータ※を搭載した、自律制御で未知の迷路を走りゴールするまでのタイムを競うロボットおよびロボット競技 のこと。

マイクロマウスって何?という方は詳しい解説もぜひご覧ください!
誕生の歴史マイクロマウス競技の意義と魅力、さらに「どこにも載っていない貴重な資料」なども公開しております。
マイクロマウス解説ページへのリンクバナー



過去のマウスたち(マイクロマウスのイメージ)
【過去のマウスたち】

マイクロマウスの説明画像(実験用マウスが迷路を走る姿が由来。センサ(赤外線センサ・可視光センサ・ジャイロセンサ・エンコーダー)、車輪・モーター(ステッピングモーター・DCモーター)、マイクロコンピューター、バッテリー(ニッカド電池・ニッケル水素電池・リチウムポリマー電池))
【マイクロマウスの仕組み】

人間の目にあたる「センサ」や足にあたる「モーター」、脳にあたる「マイクロコンピューター」、ご飯にあたる「バッテリー」を持って、自分で考えてゴールを目指す、自律型ロボットです!




他に作った主な自律型ロボットとしては、【自律走行ロボット倒立振子型:とうりつしんしがた)】があります。


こちらは、つくば市で毎年開催されている「つくばチャレンジ」に出場した際のものです(2009年)。

つくばチャレンジとは


茨城県つくば市で、“ロボットが人間の操作を受けずに” 街中を走る技術チャレンジ。
人々が生活している実世界の中で、「ロボットが自律的に行動するために必要な技術を追求すること」を目的とし公道が使われている。公道を使うことで一般市民にもロボット技術に触れてもらう場の一助ともなっている。

2007年-2011年まで、公益財団法人ニューテクノロジー振興財団が主催。
2012年以降は、つくば市のつくばチャレンジ実行委員会が主催。

つくばチャレンジは競争ではなく、あくまで「実環境の中でロボットと共存することを目指したチャレンジ」なんですね。



■つくばチャレンジ2009 トライアル走行

トライアル1回目では、坂道で派手に転んで接触センサとレーザを振るモータを壊してしまう。(トライアル走行の距離は140m)
トライアル1回目・・・53mでリタイア。
トライアル2回目・・・105m。トライアル未通過ロボットとしては最長距離。

■座標を指定して自動走行

振子型 → しんし → 紳士 → 『GENT』と麥田社長が命名!


「こんな自律型ロボットが欲しい」や「こんな自律型ロボットは作れるの?」など
ご要望やご質問がございましたらお気軽にご連絡ください。



日本では、江戸自体の「からくり人形」がロボットのひとつの起原と言われているそうよ。

それから300年近く経った、今。
自律的に思考し判断し行為する「次世代ロボット」の活躍が期待されているわね。

学生さんひらめき(女子)


学生さんひらめき(男子)
そうだね!人と(自律型)ロボットが共存・共生していく日は近いかもしれないね。





Written in 2018.10


< 参考文献 >
「ロボットが家にやってきたら・・・人間とAIの未来」著者:遠藤 薫 2018年2月20日発行 / 岩波書店

「人工知能は的か味方か」著者:ジョン・マルコフ 2016年6月21日発行 / 日経BP社

「ロボットシステム入門-メカニズムから制御、システムまで-(改訂2版)」著者:松日楽信人、大明準治 平成22年7月15日 改訂2版発行

「RoboDesigner ロボット製作入門 自律型ロボットの作り方」著者:黒木啓之 2006年2月10日発行


< 参考サイト >
夢ナビ「自分で考えて行動する「自律型ロボット」が家庭にもやってくる!

コトバンク「自律ロボット

変化・変動に迅速・柔軟に対応できる 自律型ロボットシステム – Fujitsu

ロボカップジュニアジャパン

ニューテクノロジー振興財団 >マイクロマウス

NEDO 「機械システム>ロボット・AI

 



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