分野別サービスロボットのための小形モータおよび実現化技術
分野別サービスロボットのための小形モータおよび実現化技術調査専門委員会編

次目
1.

まえがき

03

4.3 移動型ロボットの事例紹介と03

4.4 おわりに

1.1 「ロボット大国日本」を取り巻く現状と未来
1.2 調査項目
2.

モータへの要求05

5.

人型・動物型ロボットとそのモータ
5.1 はじめに25

2.1 はじめに07

5.2 人型・動物型ロボットの活用例

25

2.2 飛行型ロボットの事例紹介

07

5.3 人型・動物型ロボットの事例紹介と08

5.4 おわりにおよび要求事項

モータへの要求
6.

25
35
37

2.4 期待されるモータ技術

10

2.5 おわりに

12

6.1 はじめに37

装着型ロボットとそのモータ

13

6.2 装着型ロボットの種類と特徴

37

3.1 はじめに

13

6.3

40

3.2 水中型ロボットの事例紹介

14

水中型ロボットとそのモータ

3.3 水中型ロボットにおけるモータの使われ方，
要求事項
3.4 期待されるモータ技術
3.5 おわりに
4.

25

07

飛行型ロボットとそのモータ

2.3 飛行型ロボットにおけるモータの使われ方

3.

20
24

移動型ロボットとそのモータ

6.4 おわりに
7.

マニピュレータ型ロボットとそのモータ

15

7.1 はじめに

17

7.2 各分野の事例紹介とモータへの

18

要求事項

19

4.1 はじめに19

4.2 移動型ロボットの活用例

19

42
44
44
44

7.3 期待されるモータ技術，電源・減速機等の周辺技術
7.4 おわりに
8.

Sample : DO NOT PRINT

装着型ロボット用モータへの要求

まとめ

46
4950

分野別サービスロボットのための小形モータおよび実現化技術調査専門委員会
哲 治(ソニー)

委 員 長

福 島

幹事

奥 松

美 宏( ト ヨ タ 自 動 車 )幹事

中津川潤之介(日幹事補佐

馬 場

和 彦(三菱委石 川

赴 夫(群馬遠 藤

佳 宏(栃木県産業振興センター)

大 井

英 司( オ リ エ ン タ ル モ ー タ ー )

員

河野小 林
式根城ノ口
高橋

レニ製シ作所)

電機)

大学)

ョー)

秀 樹( 信 越 化 学 工 業 )洋 一 郎(ケーヒン)

秀 樹( 名 古 屋 工 業 大 学 )久( 静 岡 理 工 科 大 学 )高 部

義 之(デ田中淳 一 郎(スンソズー)キ)

谷 本茂 也(電気学会プロフェショナル)佟

明 宇( ジ ェ イ テ ク ト )百目鬼

英 雄( 東 京 都 市 大 学 )野 崎貴 裕( 慶 應 義 塾 大 学 )野 澤

淳 一( 小 倉 ク ラ ッ チ )服 部知 美( 静 岡 理 工 科 大 学 )藤原弘( パ ナ ソ ニ ッ ク )和 司(多機)浦武(秋田大学)

森 田郁 朗(徳島大学)

山 崎

克 巳( 千 葉 工 業 大 学 )脇 坂岳 顕(細 沢三Sample : DO NOT PRINT巧(立日摩本川精製鉄)

電気学会技術報告 第1466号 3

新興国の双方において，改めてロボットが成長の鍵として1.

まえがき

注目を集めている。
米国政府は 2011 年に「国家ロボットイニシアティブ

成熟社会を迎え少子高齢化が深刻になりつつある現在，（National Robotics Initiative）」を発表し，人工知能（Artificial

サービスロボット産業は将来の我が国の基幹産業の一つとIntelligence：AI）分野や認識（音声，画像等）分野を中心として成長することが期待されている。米国では手術支援ロしたロボットの基礎研究に対して毎年数千万ドル規模の支ボットや家庭用掃除ロボット等で大きな市場を獲得する企援を実施している。

業も出現しているが，日本もアシストロボットやリハビリ

さらに，米国 IT 企業であるグーグルは，2013 年 12 月，ロボット等の生活支援系ロボットを中心に国内や海外で有望なロボット技術を有するベンチャー企業７社を相次い徐々に市場を広げつつある。

で買収（総額６千万ドル）し，世界の注目を集めた。買収

このような現状において，産業応用部門，回転機技術委

企業の中には，米国国防総省国防高等研究計画局（DARPA）員会，分野別サービスロボットのための小形モータおよびが 2012 年より開催する DARPA ロボティクスチャレンジの実現化技術調査専門委員会が，ロボットの中で産業用ロボ上位企業が含まれている(1)。（その後，Boston Dynamics 社はット（製造業用ロボット）以外の分野，すなわち，いわゆソフトバンクグループに売却，SCHAFT 社は解散）

るサービス分野，農林水産分野および，人の作業を代行す

また，欧州においても 2014 年に欧州委員会と約 180 の民る家電製品や，自動車をはじめとする移動体までを含めて"間企業・研究機関が共同してロボット分野における研究・サービスロボット分野"と位置づけ，それぞれの分野で活用革新プロジェクト「EU SPARC Project」を立ち上げ，製造業，されているロボットとそのモータ技術を調査し，モータへ農業，保健衛生，運輸，市民社会セキュリティ，家庭分野の要求事項を本技術報告として纏める。

等における実用ロボット開発を推進している。この中では，欧州委員会が約７億€ ，その他の民間企業・研究機関が約21 億€ の投資を行い，総計 28 億€ 規模のプロジェクトとな1.1 「ロボット大国日本」を取り巻く現状と未来っている(1)。

2015 年 1 月 23 日，ロボット革命実現会議がとりまとめたするデジタル化及びネットワーク技術，クラウド技術の高欧米におけるこれらの動きの背景の一つは，急速に進展「ロボット新戦略」(1)が公表されている。

度化に伴い，モノとモノがネットワークにより結びつけら日本のロボットは 1980 年代以降，製造現場を中心に急速れる IoT（Internet of Things）社会が現実化しつつあるというに普及してきた。特に，主な需要先である自動車及び電気変化である。欧米各国は，このような変化を活かした，新電子産業においては，ロボットの本格導入と軌を一にして，たなロボット活用の主導権を得ようと動き始めているもの

高い労働生産性の伸びを背景に大きく成長し，まさにロボと考えられる。一方，中国においては，人件費の高騰や品ットの活用とともに，Japan As No.1 の時代を牽引してきた。

質確保の向上等への対応の観点から，最新鋭の産業用ロボ

また，日本では従来から，ロボットの多様な可能性に着ットが急速に普及している。中国政府は「智能製造装置産目されてきており，ペットに似せたロボットにより人に安業発展計画（2012 年）」において，産業用ロボットの国内売らぎや驚きを与える先駆的な試みや，人型ロボットやサー上を 2020 年までに 10 倍（3 兆元）にするとの目標を掲げてビスロボット分野における世界をリードする研究開発は，いる。現に，中国ではロボットが急速に導入されてきてお注目に値する(1)。

り，2005 年には 4,000 台であった年間ロボット導入台数（フこのようなロボットに関する日本の実力は，早くから導入が進められてきた産業ロボットの分野で顕著に認めらロー）は，2013 年には 37,000 台となり日本を逆転し世界一となっている(1)。

れ，日本は現在に至るまで産業用ロボットの出荷額，稼働日本は世界でも類を見ないスピードで少子高齢化が進展台数において世界第一位の地位を維持しており，2012 年時しており，これに伴う生産年齢人口の減少と人手不足や社点において，出荷額は約 3400 億円，世界シェアの約５割を会保障費の増大に世界でいち早く直面する課題先進国であ占めるとともに，稼働台数（ストックベース）についてもる。実際に，2013 年 10 月１日時点において 65 歳以上の高約 30 万台，世界シェアの 23％を占めている。さらに，ロボ

齢者人口は過去最高の 3190 万人を超え，総人口に占める割ットを構成する主要要素部品である，ロボット向け精密減合（高齢化率）も 25.1％と過去最高を記録した。生産年齢

速機（ギア），サーボモータ，力覚センサ等において９割を人口も減少を続けており，8,000 万人を割り込み 7,901 万人超える高い世界シェアを誇っている(1)。となっている。このような中において，社会保障給付費はこのように，日本は現時点においても引き続き，ロボットの生産，活用，主要部品の供給，研究等の各方面において世界に誇れる強みを有しており，「ロボット大国」としての地位を維持している。
しかし，近年，先進国（欧米）及び中国をはじめとした

Sample : DO NOT PRINT2012 年度に 108 兆 5,568 億円と過去最高の水準となり，国民所得に占める割合は 30％に達している。
図 1.1 にサービス業の労働生産性水準の日米比較を示す。
日本の全産業に占めるサービス産業の GDP・就業者数は約7 割と高い割合を占める一方，労働生産性の水準を比較する