東京都立産業技術大学院大学紀要 No.14, pp.91 － 96 （2020） 〔総説〕

教育向けソーシャルロボットの現状
兼 光 有 沙* ・ 永 井 美 雪** ・田 部 井 賢 一* ・ 大 久 保 友 幸*

The Current Status of Social robots for education
Alisa Kanemitsu*, Miyuki Nagai**, Ken-ichi Tabei* and Tomoyuki Ohkubo*
Abstract
There is a shortage of teachers in Japan's elementary and junior high schools. In addition, newsubjects have been added and the burden on teachers is increasing. Currently, research on learning
support using social robots, which is being conducted around the world, has the potential to solve theseproblems. In this paper, we focus on the role of robots in social interaction with humans, and introduce
the educational robots and their research in Japan and abroad. Although there is still little researchon educational robots for practical use in school education, future developments are expected.
Keywords: Social Robots, Educational-support Robots, Children, Tutor Robots, Learning by Teaching

1 はじめに表的な教育向けロボットの特徴や行われている研究の事例の調査を行った．

出生率の低下と労働人口の減少にともなう，サービス業を中心とした人手不足によりロボットへの注目が年々高まっている．日本のサービス分野におけるロボット産業の将来市場

2 国内の教育における問題は，2035 年には約 4.9 兆円に達すると予測されている[1]．

2.1 学校教育での教員不足

将来の人材を育てる教育現場においても，人手不足の状

かつて公立学校の教員採用試験と言えば 2000 年には競況は他の業態と同様である．文部科学省が 2018 年に埼玉争率が 13%を超えるほどの難関試験であったが，2020 年に県，千葉県など 11 自治体に協力を得て実施したアンケートは 4.2%まで減少している[3]．によると，2017 年時点で，小学校では 11 自治体で常勤がこの競争率の低下の背景には，ベテラン教員の定年によ266 人，非常勤が 50 人不足しており，中学校では 10 自治る大量退職と，学校現場のいわゆる「ブラック」な職場という体で常勤が 101 人，非常勤が 153 人不足しているという結過重労働の現場であるイメージが広まったことがある．小学

果が得られている[2]．また，2020 年から始まった英語科目

校においては，小学校教員免許取得者がそもそも減少してや，プログラミング教育科目など新たな教科も必修化され，しまい，競争率低下が顕著であると言うことが指摘されている

教員一人当たりの勤務時間はさらに増加すると考えられる．

（川崎，2019[4]）．競争率低下のため，教員不足や教員のそこで教員の負担軽減や教育効果の向上を狙った，教育質の低下が懸念されている．実際に広島県では，2018 年の支援ロボットの活躍が期待されている．現在，ロボットを使用

教員採用試験の競争率が 2.2 倍と低く 470 人の採用計画にした教育支援に関する研究が世界各国で行われており，汎対し，420 人しか採用できず一部中学校では授業が開講で用性のあるロボットの増加，低価格化，OSS の普及などからきなかった[5,6]事象も起きている．

誰でも容易に実験が行えるようになってきている．

教員不足は人数のみの問題ではなく，勤務時間にも表れ教育現場に用いるロボットには，1)STEM/STEAM 教育ている．文部科学省が，2016 年に教育政策に関する実証研などで使用される，子供たちが組み立てやプログラミングを究の一環で，小中学校それぞれ 400 校の勤務実態を実証行うためのロボット，2)人とロボットがコミュニケーションを行う

分析した結果，2006 年の調査と比較して平日・土日ともにいことで教育支援を行うソーシャルロボット があるが，本稿ではずれの職種でも勤務時間が増加している実態が判明してい2)ソーシャルロボットによる教育支援について扱う．

る[7]．

今後の教育現場におけるロボットによる具体的な教育支
援の方法を検討するため，多くの研究で使用されている代________________________
Received on October 4, 2020
* 東京都立産業技術大学院大学，Advanced Institute of Industrial Technology** 株式会社富士通ソーシアルサイエンスラボラトリ，Fujitsu Social Science Laboratory Limited

92

大久保友幸

2.2 新たな教科による負担

3.2 チューティロボット（Robot as Tutee）

小学校では 2020 年に 10 年ぶりに学習指導要領が改訂

チューティロボットは，初学者のように，これから学ぶことにされた．このなかで，必修教科として外国語教育やプログラミ対して何も知らないようなふるまいをするロボットである．学習ング教育が導入されることになった．

者に間違いを正させることで，「教えることによる学び

特にプログラミング教育は，現在まで経験のない教員が多（Learning by Teaching）」をもたらすことを目的としており，い．全国の小学校教員を対象にしたプログラミング教員の課

生徒の自然な世話欲を引き出すよう，最初は簡単な単語の題や教員研修に対する意識に関する調査[8]によると，全体言い間違えや不完全なふるまいをする．これを生徒たちが正の 92.0%の教員が，プログラミング教育に関する自己の知し，面倒をみることでそのトピックに対する学習を深めるという識・理解の不足を，課題に感じている．このように，新たな教狙いがある[14]．すでに幼児の英語学習などでは有効事例科に対応する必要から，より一層教員への負担が生まれるが報告されている[15]．

状況となっている．
3.3 ピアロボット（Robot as Peer）

3 ソーシャルロボットによる教育支援
このように 2.1,2.2 項で述べた学校教育の現場で発生してピアロボットは，生徒の「学習のパートナー／仲間（＝ピア）」として，生徒と積極的に助け合い，支え合う中で知識や技術を身に着けることを目的としたロボットである．

いる問題に対し，ソーシャルロボットによる教育支援が適切にチューターロボットのような指導ができるだけでなく，雑談行われれば，教員不足と教育への負担軽減を同時に解決でや声掛けをし[16]，生徒の習熟度によってはチューティロボきる可能性がある．

ットとしてふるまう[17]など，より生徒の教育に適応した役割をソーシャルロボット（Social Robots）とは，人と社会的にインタラクションするロボットのことである．1999 年にマサチュー担うことを目指している．
しかしながら，チューターロボットについては長年に渡ってセッツ工科大学の Cynthia Breazeal らが顔の部位のさまざさまざまな研究なされているが，チューティロボットや，ピアロまな動きにより感情を表現しコミュニケーションを行うロボット

ボットについての研究はまだ多くはない．生徒とのより有効なである Kismet を開発し，この用語を使い始めた[9]．
遠隔授業やコンピュータを用いた学習支援システムは既関わり方や学習手法の研究が進んでいる途上であり，次章
ではロボットの紹介に併せていくつか紹介する．に多く普及しているが，ソーシャルロボットの教育はこれらの手法と比較して以下の利点がある．
①書き方，球技，視覚障がい者の学習など，物理的な指導が有効なカリキュラムに使用できる②美術館の場所を移動しながら解説するといった，生徒の4 教育向けソーシャルロボットの現状
国内外における教育向けソーシャルロボットの研究に利用される代表的なロボットと，研究内容を紹介する．

移動を含めたダイナミックな学習が可能である③物理的なロボットとの関わりにより，学習効果や授業の魅力が高まる[10]4.1 NAO [18]
NAO は，アルデバランロボティクス（現ソフトバンクロボティ

教育向けのソーシャルロボットに関しては，形状や機能なクスヨーロッパ）が開発した，世界で最も普及しているヒュー

どさまざまな特徴が確認できるが，本稿ではそのロボットの持マノイドロボットである．介護施設でのコミュニケーション支援つ役割に注目した．役割の分類には諸説ある[11-13]が，本や受付代行なども担うこともでき，幅広い利用が可能である．

論では 1)チューターロボット，2)チューティロボット，3）ピアロ

入手しやすい価格と，開発の容易さから多くの研究に利用さボットの 3 つに分類する．

れている．教育向けとしては多くがチューターロボットとしての利用であるが，チューティロボット[19]としても利用されて

3.1 チューターロボット（Robot as Tutor）いる．

チューターロボットは，豊富な知識を持ち，教師や家庭教歩行やダンスなど多彩な動きが可能なため，書き方[20]や師のように生徒を教えることができるロボットである．一対一でフリースロー[21]など物理的な指導を必要とする教育の研究教育するだけでなく，集団の中でアシスタントロボットとして生にも使用されている．

徒の中に入り，教室全体の雰囲気維持や生徒の積極的な質問を促す効果を持つことで，学びの促進を行うロボットがある．
個人の英会話学習用のロボットはすでに複数の企業から商品化されている．

教育向けソーシャルロボットの現状

4.3 Tega [24]Tega は，MIT メディアラボによって開発された幼児とのインタラクションを支援する研究用ロボットである．先代のDoragonBot を改良したものであり，より感情表現が豊かになり幼児とのコミュニケーションを長時間行えるよう改善されている．遊びやプログラミング等の教育コンテンツも用意されており，幼児と一緒にタブレットを見ながら学習するといったピアロボットとしての利用が期待されており，幼児に対してパーソナライズされたストーリーテーリングを行う研究が行われている[25]．
ソフトバンクロボティクス社 Web[18]より引用

Chen らが行った研究[17]では，子どもの語彙学習のパー

図 1: NAO

トナーとして Tega を利用している．この研究では，Tega の役割を①チューターロボット，②チューティロボット，③ピアロボットの 3 つに分けて比較検討しており，それぞれの役割内容

4.2 Robovie-R3 [22]Robovie-R3 は，高齢者・障がい者の社会参加への貢献といった，新たなロボットサービス創出の研究開発用として，国際電気通信基礎技術研究所(ATR)によって開発された等身大の人型ロボットプラットフォームである．首，腕，目が動かせるだけでなく，屋内外での移動が可能である．

は以下である．
①チューターロボット：全ての問題に正確に答え，知識を示し，子どもを正解に導く．
②チューティロボット：語彙の知識を持たず，子どもに助けを求めたり，好奇心旺盛に説明を求めたりする．

小泉らの実験[16]では，ロボットの組み立ての基本的知③ピアロボット：子どもの様子に合わせて①，②の役割を識及びプログラミング的思考を学ぶ小学生の児童らに，切替える．苦戦している時にはチューターとして，知識の定

Robovie-R3 がチューターロボットとピアロボットとしての役割

着が必要な時にはチューティとして，適応した行動をとる．

を担う場合の協調学習の比較検討を行っている．ビデオの以上 3 つのロボットによる学習を比較したところ，③のピア説明や授業の流れを制御する管理行動のみをする無支援ロボットとの学習が，最も語彙の学習に有効であり，なおかつグループと，説明や管理に加えて声掛けや雑談するといっ顔表情の分析により他の 2 つのロボットと比べ肯定的な感情た行動をとる支援グループに分け学習を行ったところ，支援を示していることが分かった．ロボットとの 1 対 1 の具体的なグループではより協調学習を促進する可能性があることが示

学習方法の研究が深まっていることが分かる．

された．この研究ではロボットと児童らだけで学びの場を作られているが，児童へのアンケート調査では楽しさについて高い評価が得られており，ロボットの教育支援の可能性も示唆している．その他，小学校の理科室に導入し，子どもたちと理科の授業に関するクイズなどのやり取りを通じて，理科授業に対する理解を支援する取り組み[23]などもある．
文献[17]より引用
図 3: Tega
4.4 Ｓｏｔａ[26]Sota（ソータ）は，大阪大学大学院基礎工学研究科の石黒教授，吉川准教授らとヴイストン株式会社により開発された，社会的対話ロボットである．ほぼ同時期に開発された
CommU の研究結果にもとづき，人間と関わるロボットを広く普及させることを目的に開発された．CommU に比べシンプ
ヴィストン株式会社 Robovie-R3 紹介 Web ページ[24]

ルな機構を採用し，親しみやすいキャラクターデザインを取りより引用入れている．人間に向かって話しているのか，またはロボット

図 2: Robovie-R3に向かって話しているかを，ロボットがはっきりと区別することができる．また，対話の参加者となる人間やロボットを無視し9394

大久保友幸ているように見えない“社会的振る舞い”も行うことが可能で4.6 Engkey [34]Engkey は，韓国科学技術研究院（KAIST）により，韓国あることが特徴である．
この機能を活用して行われた研究に，教育現場においての小学生に英語教育を行うために開発された．高さ約 1m のチューターロボットとして生徒と対話しながら進める議論支援

白い卵形のロボットで，顔の部分にはディスプレーがあり，生[27] や ロ ボ ッ ト に よ る 講 義 [28,29] が あ り ， 「 Learning by

徒たちに話しかけながら車輪で教室内を移動することで，朗Teaching」を取り入れた講義システムの検討にピアロボットと読や音楽にあわせて頭と腕を動かしてダンスをすることがでして利用されている[29]．

きる．
フィリピンのような英語を母国語とする他の国の英語教師が遠隔操作し，生徒の様子を見たり，発音を聞いたりすることが可能である[34]．カメラには顔検出機能を持ち，教師たちの表情を捉え，教師の表情が変わるとそれに合わせてディスプレー内のアバターの顔表情も変化する．
こういった遠隔地から操作・コミュニケーションを行うロボッ
トは，「テレプレゼンスロボット（Telepresence Robot）」と呼ばれており，すでにさまざまなタイプのテレプレゼンスロボットが市販されている．テレプレゼンスロボットを活用すれば，土日

ヴィストン株式会社 Sota 紹介 Web ページ[26]より引用の部活動の指導はロボットで行うといった負担軽減策も早期に実現可能ではないだろうか．

図 4: Sota
4.5 Keepon [30]
Keepon は，CareBots プロジェクト(代表：東北大学 小嶋秀樹教授)[30]により開発され，子どものコミュニケーション発達の解明を目的として作成されているロボットである．黄色いダンゴ型の身体（高さ 120mm・直径 80mm）を持ち，シリコンにより一体成型されている．シンプルな４軸で体の動きで
文献[34]より引用

表現し，注意の表出と情動の表出に対応する２種類の身体動作をつくりだす．そのシンプルな見た目から対人関係を苦

図 6: Engkey

手とする自閉症児の療養教育[31,32]への使用が多いが，ピアロボットに近い児童と相互作用をする役割を担った児童へのダンス教育[33]の研究などがある．

5 教育向けソーシャルロボットの現状まとめ
前項までで，教育で使用されるロボットの現状について調査したが，Tega や Keepon にみられるように，ロボットの機能以上に生徒との関わり方や子供に親しまれる形状といった要素が教育効果を上げるためには重要である．表 1 に各ロボットの外見比較を示す．
表 1: ロボット外見比較
ロボット名
NAO

CareBotsProjectsWeb ページ[30]より引用

Robovie-R3

図 5: Keepon

TegaSota

開発者名
ソフトバンク
ロボティクスヴイストン
MIT Media
Lab
ヴイストン

ロボットの⾼さ

幼児同等のサイズ

⼈間的外⾒開発時期
2005(AL-01)

0.58m

〇

○

1.08m

○

○

2010

0.35m

〇

×

2016

○2015

×

1997

×

2010

0.28m

Keepon

東北⼤学

0.12m

Engkey

KAIST

1.05m

×
卓上サイズ
×卓上サイズ〇2009(Academic)

教育向けソーシャルロボットの現状

既存研究の多くは 1 対 1 あるいは少人数向けの教育であ[7] 文部科学省，教員勤務実態調査（平成 28 年度）（確定り，学校現場への早期の導入は難しい面があるが，実用的値）について，な研究も増えていることが確認出来た．実際に学校教育でロhttps://www.mext.go.jp/component/a_menu/educ

ボットが活用されるためにはロボット自体の要素だけでなく，

ation/detail/__icsFiles/afieldfile/2018/09/27/1409

ロボットを使う環境やより学習効果の出るカリキュラムの整備

224_003_4.pdf, 2018. (visited on 2020)（ウェブ参なども必要であり，今後の展開に期待したい．

照）[8] 黒田昌克，森山潤，“小学校段階におけるプログラミング

6 おわりに本稿では，国内の教育現場における教員不足の現状と，代表的な教育向けソーシャルロボットの調査を行った．その教育の実践に向けた教員の課題意識と研修ニーズとの関連性,”日本教育工学会論文誌, vol.41(Suppl.),pp.169-172, Mar.2018.
[9] C. Breazeal and B. Scassellati, “A Context-

結果，教師の負担軽減や英語やプログラミング教育を含めDependent Attention System for a Social Robot,”た教育効果向上を期待出来ることが分かった．将来的にはロProc. International Joint Conf. on Artificial

ボットが児童を導き励まし，時には児童がロボットに教えることで理解を深める，といった光景が一般的になるであろう．

Intelligence, pp.1146-1153, 1999.
[10] J. Li, “The Benefit of Being Physically Present: A

教育の形が変化していく中，対面授業とオンライン授業のSurvey of Experimental Works Comparing

両方のメリットを実現できる可能性を持つのがロボットによる

Copresent Robots, Telepresent Robots and教育支援であり，国内の教育の問題にも貢献出来ると考える．

Virtual Agents,” International Journal of

今後もロボットと教育支援について注目していきたい．

Human-Computer Studies, vol.77, pp.23-37,May2015.

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ukyo3/002/siryo/__icsFiles/afieldfile/2018/08/08/1
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95

96

大久保友幸

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