ロボティクス Robotics



1 ロボットの起源

 ロボットという言葉は、チェコ語で奴隷労働を意味する言葉「ロボタ robota」から作られた。チェコの戯曲家カレル・チャペックが、その作品「ロッサム万能ロボット会社」で使ったのが最初と言われている。この戯曲では、人間の作ったロボットが次第に反逆し、人間に立ち向かうという筋書きになっている。

 しかし、実はこのようなロボット(人造人間)の考え方は紀元前から存在していて、西欧文学の源流でもあるホメーロスのイーリアスがその最初と言われている。以来、数多くの作品の中でロボットが取り扱われ、人間と同等の動きをする自動機械として、あるいは超人的な能力を有する機械として描かれている。代表的な作品のいくつかを表1に示す。


表1 ロボットを取り扱った代表的な作品
時代 作者 作品 概 要 備考
紀元前  ホメ―ロス  イーリアス  鍛冶屋の神様がロボットを使う  
紀元前  ギリシャ神話  アルゴ探検隊  青銅の像が人間のように動いて敵をやっつける   
16世紀  ベーコン  ニュー
 アトランティス
 理想的な総合研究所の附属機械工場で、人間と 
 同じ動きの機械が作られる
 
1818  メアリ・シェリ   フランケン
 シュタイン
 創造された怪人が、自らの醜さを感じて人間に 
 復讐  
 意識性 
1920  チャペック  ロッサム万能
 ロボット会社
 労働者として作られたロボットが意識をもつ
 ようになり、人間に反逆
1950  アシモフ  わたしはロボット  人間がロボットと協調して新しい世界を作って 
 いくためのロボット3原則を発表
 倫理性 
1952  手塚治虫  鉄腕アトム  10万馬力のパワーで悪に敢然と立ち 向かう  人間性 


2 ロボティクスの幕開け

 このように、数多くのSF小説・マンガ・戯曲などに登場してきた「ロボット」が、我が国の学界・産業界で具体的な技術開発の対象として取り上げられるようになったのは1960年代半ばのことだった。当時の私たちの夢は、人間に代わって働き、たとえ一部ではあっても人間以上の能力を発揮できるような自動機械の実現であった。私も一研究者として、機械の腕(サーボ・マニピュレータ)を作ったり、またアメリカに留学して猫を使った視覚の研究に取組んだりした。帰国後の1970年に、計算機制御による視覚を持った人工知能ロボット(HIVIP Mk.1、積み木組立ロボット)を初めて開発完成し、日立技術展で一般公開して大きな反響を呼んだことが今では懐かしい思い出となっている。

 このような、当時の幾つかの先駆的研究の成功を契機に、我が国のロボット開発への気運が一気に高まった。多くの産業用ロボットが開発され、生産現場で続々と実用されるようになり、また視覚技術(マシンビジョン)も、半導体組立を初めとする広範な分野で実用化が進み、それまでの生産様式が一変された。


サーボマニピュレータ
1963
人工知能ロボット
HIVIP Mk.1,1970
半導体(TRS)自動
組立装置、 1973

 このようにロボットに関する学術・技術研究が進展するにつれ、この新しい研究分野はいつしかロボティクス(ロボット学、ロボット工学)と呼ばれるようになった。表2に草創期のロボッティクスの歴史のうち、主要なものを示す。



表2 ロボティクスの歴史(1) ―1980年以前
 時代  出来事 機関 研究者
 1947   ホットラボ用マニピュレータの研究(米)  アルゴンヌ国立研   
1954  産業用ロボットの初の特許成立(米)    G.C.デボル
1961  マニピュレータの計算機制御(米)  IBM  H.A.Ernst
1962  産業用ロボット第1号開発(米)  ユニメーション社   
1963  日本初のロボット技術紹介文献(制御工学 75号)   日立中研  江尻
 指の工学的研究  東工大  山下・森
 サーボ・マニピュレータの開発  三菱電機   
 日立中研  江尻 他
1968  産業用ロボットで米社と提携し初輸入  川崎重工   
1969  国産初の産業用ロボット(川崎ユニメート)  
 人工の手の計算機制御  東大  井上
1970  日本初の人工知能ロボットが完成・公開される  日立中研  江尻 他
 電総研  辻・白井 他
1972  産業用ロボットの開発活発化  各社  
 へび型(索状能動体)ロボット機構の研究  東工大  梅谷・広瀬 他 
1973  視覚パターン認識技術による半導体組立装置実現  日立中研  江尻 他
 日本初の2足歩行ロボットWABOT-1を開発  早大  加藤 他
 産業用垂直多関節型ロボット(MOTOMAN)  安川電機  
1974  触覚はめあい知能ロボット  日立中研  後藤 他
 レーザトラッカー  電総研  石井・長田
1975  産業用アーク溶接ロボット(ミスターアロス)  日立   
1978  SCARA型産業用ロボットの提案と開発開始  山梨大
 富士通・東芝 他 
 牧野
 




3 日本ロボット学会の誕生と発展
 そのような折、それまではばらばらで活動していた産官学のロボット研究者が力を結集することになった。1983年の日本ロボット学会の誕生である。当時の設立趣意書には、「多様な分野の研究者の協力」、「様々な観点での研究」、「総合科学としての推進」、「会員相互の啓発と切磋琢磨」などの重要性が謳われている。当初は会員761名での発足であった。私もその設立発起人の一人として、設立総会の際にロボット視覚の動向に関する特別講演を行なった思い出がある。なお、設立当時の様子は、下記の新聞記事(日刊工業新聞)に報道されているので参照願いたい。

 記事 
 学会創設を伝える新聞記事   1983
129日付)
 記事 
 学会設立記念講演の新聞記事  

 以来、日本ロボット学会とその会員は、技術開発の中核として活躍してきた。産業界とも連携しつつ、スカラ型の精密組立ロボット、計算機制御の知能ロボット、実時間型のマシンビジョンなど、先端技術の開発と高度化に取組み、生産自動化を通じて我が国の産業の発展に大きく貢献し、世界を先導するまでに至った。この時代に実現された産業用ロボットは、加工・溶接・組立・塗装用などに加え、配管探傷、部品装着ロボットや、ビル建設、トンネル掘削、水中土木、航空機洗浄ロボット、さらには壁面歩行ロボット、警備ロボット、寿司ロボットと、実に多彩であった。その結果我が国は、世界有数のロボット王国へと発展した。
付記) この間、ならびにその後のロボットの稼動状況の推移を下図に示す。稼働台数は、我が国の主要生産活動の海外移行に伴って低下し、世界での台数シェアは40%へと落ちてきているが、依然、世界一の座を守っている。また生産高は、そのときの経済状況を反映して乱高下しているが、依然、重要な産業としての地位を保っている。
産業用ロボットの稼働台数の推移と、世界での稼動比率
(日本ロボット工業会のデータから再構成)
一方、ヒューマノイドの研究は、WABOTなどの多くの先駆的研究を経て2000年の ASIMOの実現などに結実し、また近年はエンタティンメント用やレスキュー用など、ロボットの新応用も目指されるようになった。この間日本ロボット学会はたゆまぬ発展を続けてきて、2002年には創立20周年を迎え、今では4000名の会員を擁する世界にも例のない専門知識集団として、確固たる地歩を築くに至っている。創立20周年のときの記事、ならびに当時の会長としての私の挨拶を次に掲げる。併せて、20周年を記念して改訂し、200411日から施行開始した日本ロボット学会の新ロゴを掲載する。
付記) この20周年を機に私の提案で日本ロボット学会にフェロー制度を新設し、爾来毎年、812名の会員がフェローの称号を受けるようになった。私自身も、学会のすべての役職から開放された2004年にフェローに推薦された。その後2008年の神戸大学での学術講演会の席上、私はこの日本ロボット学会の名誉会員に推挙された。日本ロボット学会の規約では、名誉会員のうち会長経験者は名誉会長を、非経験者は名誉顧問を名乗ることが出来るようになっているので、私もそのうち何か大きな行事等に関与するような機会でもあれば、名誉会長を名乗らせていただくこともあろうかと思う。


 なお、最近までの日本ロボット学会の推移を表3に示す。またこの間のロボティクスの主要な歴史を表4に示す。


表3 日本ロボット学会の推移
 回  学術講演会開催地 発表数 会員数 会長 備考
 1983  国立教育会館 113 1451
(創立時761)
藤井澄二  
1984 工学院大学 141 1784    
1985 大阪工業大学 196 2046 加藤一郎     
1986 早稲田大学 226 2339    
1987 筑波大学 266 2522 森 政弘   
1988 名古屋大学 225 2416   
1989 芝浦工業大学 334 2632 花房秀郎   
1990 東北大学 385 2720   
1991 筑波大学 358 2947 梅谷陽二    
10 1992 金沢大学 450 3075   
11 1993 電気通信大学
(創立10周年記念)
466 3353 三浦宏文  
12 1994 九州大学 603 3632   
13 1995 明治大学 617 3622 有本 卓  
14 1996 新潟大学 600 3618  
15 1997 中央大学 556 3550 三浦博孝  
16 1998 北海道大学 655 3564  
17 1999 東海大学 611 3595 木下源一郎  
18 2000 立命館大学 747 3734  
19 2001 東京大学 656 3898 江尻正員   
20 2002 大阪大学
(創立20周年記念)
590 3965  
21 2003 東京工業大学 586 4036 吉川恒夫  
22 2004 岐阜大学 531 4027   
23 2005 慶応大学     4028 内山 隆     
24 2006 岡山大学 606 4054     
25 2007 千葉工業大学 734   4141   佐藤知正  
26 2008 神戸大学 753 4122  
27 2009 横浜国立大学 842 4210 榊原伸介  
28 2010 名古屋工業大学 811 4158  
29 2011 芝浦工業大学 709 4088 川村貞夫  
30 2012 札幌国際会議場
(創立30周年記念)
853 4139  
31 2013 首都大学東京 685 4092 小平紀生  
32 2014 九州産業大学 609 4096  
33 2015 東京電機大学 600 4093 高西淳夫  
34 2016 山形大学 634 4090  
35 2017 東洋大学 487 4076 澤 俊裕  
36 2018 中部大学 558 4072  
37 2019 早稲田大学 651 3944 浅田 稔  
38 2020 (オンライン) 515 3808  
39 2021 (オンライン)     村上弘記  
40 2022 東京大学      
41 2023 仙台国際センター     菅野重樹  



表4 ロボティクスの歴史(2) ―1980年以降
時代 出来事 機関 研究者
 1982   パーソナルマイクロロボット(ムーブマスター)  三菱電機  
 2足歩行ロボットの動歩行  東大など  三浦 他
1983  極限作業用大型ロボット研究プロジェクト  通産省  
 日本ロボット学会創立 学会誌発行開始   
1984  盲導犬ロボットの研究  機械技研  舘・小森谷
1985  筑波万博で、2足歩行ロボットWHL-11初公開  早大・日立  加藤・藤江 他
 筑波万博で、ミュージシャンロボット初公開  早大  加藤・大照 他
 4足歩行機械の研究  東工大  広瀬 他
1986  欧文誌(Advanced Robotics)発行開始  日本ロボット学会
1987  マルチウインドウ視覚  東大  井上 他
1988  IEEEと日本ロボット学会が共催し、国際会議IROS発足   
 液晶レンジファインダの研究  阪大  佐藤・井口
1989  テレイグジスタンスの研究  機械技研  舘・荒井
1990  日本ロボット学会 法人認可(H12.11.2)  
1991  日本ロボット学会 法人登録(H13.2.1)  
 極限作業用4脚ロボット  日立機研  藤江・細田 他
 パノラマ全方位視覚の研究  阪大 他  辻・石黒 他
1992  日本ロボット学会 創立10周年  
1993  日本ロボット学会 創立10周年記念
 学術講演会(電通大)
 
1994  トラッキングビジョン  富士通・東大  内山・井上 他
1995  非ホロノミックマニピュレータ  東大  中村 他
 ロボットによるロボット組立  ファナック  榊原 他
1996  歩行訓練機・歩行支援機  日立機研  藤江・根本 他
 2足歩行ロボットP2 発表  ホンダ  
1997  第1回ロボカップ世界大会(名古屋)    
1999  4足歩行ロボットAIBO製品発表  ソニー   
 ETS−VII宇宙ロボット実験成功  NASDA  
2000  2足歩行ロボットASIMO発表  ホンダ  
 宇宙ロボット実験、日本ロボット学会メダルが宇宙へ  NASDA  若田光一氏
(宇宙飛行士)
2001  日本ロボット学会メダルを返還(NASA公式飛行品)
 知能ロボットコンテストを支援、会長賞を授与開始
 日本ロボット学会  
2002  レスキューロボット研究プロジェクト開始  文部科学省  
  創立20周年記念学術講演会(阪大)  日本ロボット学会
2003  人間協調・共存型ロボット(HRP)プロジェクト完成  経済産業省・NEDO  井上・比留川 他 
2004  メンタルコミットロボットPAROの実用化  産総研  柴田 
2005  万博で多種多様なロボットが発表される  NEDO・各社 
 科学技術連携施策群次世代ロボット連携群を開始  経済産業省  
2006  サービスロボット市場創出支援事業開始  経済産業省  
 「今年のロボット」大賞を創設  
2007  MRI画像誘導下小型手術ロボッティックシステム  日立ほか   
2008  ロボットスーツHAL製品化  筑波大  山海
 GPS利用田植えロボット  農業・食品産総研機構   
2009  表情機能のある人間型ロボットHRP-4Cの開発  産総研  

 この日本ロボット学会の目的は、ロボット学の研究の進展と知識の普及を通じて、学術・技術ならびに産業の振興発展に寄与することにある。そのため会誌・欧文誌の発行や、講演会・国際会議の開催を積極的に行い、研究者相互の「知の交流」を図るとともに研究成果を世界に広く発信している。毎年開催される学術講演会では、表3に示したように約600件もの最新成果が発表される。なお、この学術講演会の全体セッションで、優秀論文に記念メダルが授与されるが、このメダルは、学会会員の宇宙飛行士若田光一氏とともに、2000年に地球を202周、850万キロを旅してNASA公式飛行品(NASA Official Fright Kit)に認定されたのと同じものである。


4 国際会議IROS

 日本ロボット学会は、その事業の一つとして国際会議IROSを主催している。これはIEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems の略称である。この会議は、IEEEIES(Industrial Electronics Society)と日本ロボット学会(RSJ)が計測自動制御学会(SICE)やニューテクノロジー振興財団(New Technology Foundation) の協力を得て共催する形で1988年に日本で最初に開催され、暫くは国内での開催が続いたが、次第に国外でも開催されるようになり、今では真に国際的な大きな会議に発展している。その途上でIEEEに新組織 RAS(Robotics and Automation Society) が誕生し、これが IESとともに主催者として加わるようになった。表5に国際会議IROSの開催の推移(予定を含む)を示す。


表5 国際会議 IROS の推移

開催都市 開催都市
1 1988  日本 東京(東京理科大学) 20 2007  アメリカ サンディエゴ
2 1989  日本 筑波 21 2008  フランス ニース 
3 1990  日本 土浦(日立機械研) 22 2009  アメリカ セントルイス
4 1991  日本 大阪 23 2010  台湾 台北
5 1992  アメリカ Raleigh 24 2011  アメリカ San Francisco
6 1993  日本 横浜 25 2012  ポルトガル Vila Moura 
7 1994  ドイツ Munich 26 2013  日本 東京(ビッグサイト) 
8 1995  アメリカ Pittsburgh 27 2014  アメリカ シカゴ
9 1996  日本 大阪 28 2015  ドイツ ハンブルグ
10 1997  フランス Grenoble 29 2016  韓国 Daejeon
11 1998  カナダ Victoria 30 2017  バンクーバー カナダ
12 1999  韓国 Kyongju(慶州) 31 2018  スペイン マドリッド
13 2000  日本 高松(香川大学) 32 2019  中国 マカオ
14 2001  アメリカ マウイ 33 2020  アメリカ ラスベガス
15 2002  スイス ローザンヌ(EPFL)  34 2021  チェコ プラハ
16 2003  アメリカ ラスベガス 35 2022  日本 京都
17 2004  日本 仙台(東北大学) 36 2023  アメリカ デトロイト
18 2005  カナダ エドモントン 37 2024  アラブ首長国連邦 アブダビ
19 2006  中国 北京 38 2025  中国 杭州市




5 ロボティクスの今後

 このように日本のロボティクスは、過去約40年の歴史を経て大きく成長した。すでに表1、表2、表4に示したロボットの歴史は、その長い歴史の中での代表的な成果として私が選んだものであるが、これらがすべてではない。これらの三つの表を一纏めにした表を別掲するので参考にして欲しい。なお、この歴史の中で、私個人ならびに私の所属していた日立は、とくにロボット技術の草創期でその発展に大きく関与でき、その後、日本のロボット技術の発展を他の多くの企業とともに支えてきた。私個人にとっても思い出深い「日立のロボットの歴史」も、ここに併せて掲載するので参照願いたい。
 年表 
 日本のロボットの歴史 (表1、表2、表4を纏めたもの) 
 年表 
 日立のロボットの歴史 (写真アルバム)

 さて、日本のロボット研究者・技術者、ならびに日本ロボット学会の今後の使命の一つは、「歩行・移動技術」、「把持・移送技術」、「学習・認識・判断技術」を中心に尚一層の高度化を進め、我が国独自の革新的なロボット技術として確立することであろう。また、環境・医療・福祉・防犯・防災・救助・生産・交通・流通・宇宙などへの広範な応用を視野に、人間・社会の整合のための科学技術として、産官学の会員の連携による積極的な取組みも期待される。

 たとえば防災・救助関連では、常に最新技術を搭載したロボットが、いつでも出動できる形で待機している社会にしたいものである。宇宙科学応用では、有人飛行を凌ぐような、先端ロボット技術を駆使した無人探査技術も今後重要となるであろう。医療応用では異常の発見技術が進展し、マイクロテク・ナノテクを活用したロボット的な治療システムが実現されることになろう。環境関連では、ネットワーク上での製品情報の迅速な交換と、それによる「分解の自動化」で、資源の高度再利用や廃棄物問題の解決が期待される。このような「社会の自動化・知能化」と「人間生活への支援」こそが、これからのロボット技術の歩むべき重要な方向であり、その究極の目標は「安心社会の実現」ではないだろうか。

 日本ロボット学会は未来開拓型の学会であり、学会とその会員はロボット分野での世界のリーダとして、これからも社会に「夢と希望」を与え続けられるよう努力していって欲しい。同時に、学問としての体系化にも注力し、世代を超えて知識を継承しつつ、ロボット学を新しい「横断型基幹科学技術」へと育成発展させて欲しいと願っている。