第39回日本ロボット学会学術講演会 オープンフォーラム
合業ーロボットと人間が助け合う未来の生産システムを目指して（第二回）

人、ロボットの進化
今後どのような方向にロボットは進化するのか

一般社団法人 日本ロボット学会
会長 村上 弘記（株式会社IHI）

第39回日本ロボット学会学術講演会オープンフォーラム
合業ーロボットと人が助け合う未来の生産システムを目指して（第二回）

ロボットの研究開発の歴史

1960

1970

1960年代
産業用ロボットの誕生

1980

1990

2000

産業用ロボット普及拡大

2010

2020

2030

サービスロボットへの取組み

1983-1992
極限作業用ロボットプロジェクト

少量多品種のニーズ
セル生産の拡大

ヒューマノイドPj
サービスロボットPj
安全認証・規格・社会環境対応の取組
ＲＴの提唱/市場可能性の探究

1985 つくば博
2足歩行・演奏ロボット
駒曲芸・重量挙げ など

RRI活動
ロボット社会実装
2005 愛知万博
ロボットのプロトタイプショー

2014
ロボット革命実現会議

レスキュー工学
廃炉対応Pj
1995年
阪神淡路大震災
1970
大阪万博

1885
つくば博

2008
リーマンショック

2011
東日本大震災
2020
2005
東京
愛知万博
オリンピック日本ロボット学会（1983年設⽴）

日本ロボット工業会（1973年設⽴）

2020
大阪・関西万博
2

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ロボット工学の研究の歴史と発展

ロボットとは運動要素・センシング要素・知能/制御要素
環境要素

ロボティクス（ロボット工学）の基礎（1980年代くらいから）：
マニピュレータ制御



非線形制御・動特性

産業用ロボット（シリアルリンクマニピュレータ）とともに発展/適用

移動ロボット制御

制御工学の実証

産業用ロボット
産業

知的制御の実証

経路計画・環境認識

移動プラットフォーム・センサ・コンピュータにより研究が発展

⾃動運転⾃動⾞
AMR

その後の関連要素技術
センシング技術／認識技術・知能技術／通信技術
ソフトウエア技術／コンピュータサイエンス・・・
近年：システム技術
インテグレーション技術

ヒューマノイドがプラットフォーム

ロボット学：ロボティクス
工学に加え人との関係などに広がる：共存での心理学

安全に関する法工学

・・・

2021/4/16

3

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ロボット研究と産業のかかわり
 マニピュレータ制御


産業用ロボットと協調して発展システム課題のための技術
力（コンプライアンス／インピーダンス制御）
オンラインフィードバックシステム



研究と実用の乖離

非線形補償：

外乱制御

多入力多出力系

ビジュアルフィードバック

ロボットコントローラの壁

遠隔制御技術：宇宙・原子力施設用などの特殊用途として発展 移動ロボット


周辺技術の発展により実験ができるようになる
軌道計画 環境認識 通信技術
宇宙ロボット、軍事用での研究予算（主に米国）
DARPA Grand Challenge（2004年）
レーザ測距の活用 SLAM技術など

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ロボットへの期待と反動

 厳しい環境での作業の⾃動化への期待

 生産現場/建設現場における自動化への挑戦：３Ｋ作業からの開放を目指した開発

鋳造工程/重筋作業/建築作業など
技術的にはある程度実現 困難なものが多い
対象物/設置精度が悪い，荷重が大きい悪環境（耐久性が課題），…

⇒実用化には初期投資（コスト）が課題
 解決策：作業者が操作する機械類：特殊な対象のみ自動化される クリーンルーム：作業環境が厳しい(新たな３Ｋ職場)

半導体製造ライン：バッチプロセスの集合体
300ｍｍウエハで搬送標準化：Foup⇒クリーン度の確保 ： 搬送の自動化（標準化）が進む
大型薄型テレビ製造：材料ガラスの大型化
大型薄板ガラス搬送技術の発展
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不定形・危険作業への対応


無人化施工法：２系統の無線を使い、建設機械を安全な遠隔地から操作するもの
2000年 建設無人化施工協会 設立
１９９３年 雲仙普賢岳の除⽯工事に適用（建設省）
無人化施工の「試験フィールド制度」で発展
http://www.kenmukyou.gr.jp/about/system.php

主要適用事例
１．雲仙普賢岳無人化施工
1994年1月～
２．有珠山無人化施工の概要（板谷川）
2000年5月～2001年3月
３．有珠山無人化施工の概要（西山川）
2000年6月～2001年3月
４．三宅島における無人化施工の導入 2001年3月～2002年3月
５．南大隅における無人化施工の導入 2010年7月～2011年2月

2011年
福島第一原子力発電所
各種工事に適用
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生産形態の変化とロボット
 21世紀：大量生産から少量多品種へコンベアラインから••••大量生産によるコストダウン
自動化：専用機/専用治具
自動化・量産化設計へ
大型設備投資セル生産システム••••

ロット生産による効率化
作業者を最大限活用
汎用道具類による生産
生産能力：作業者能力

産業用ロボットと人間との協働（重筋・精密作業）「ISO 10218-1:2011」「ISO 10218-2:2011」

人とロボットの共存・協調作業の条件
ロボットの停止監視
人とロボット間の相対距離・速度監視ロボットの力制限
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セル生産システム向けロボットシステム


知能化技術を組み込んだロボットセル
セル生産の機能をユニット化
複数アームでの組立技能再現
知的組立システム
https://robotaward.jp/archive/2012/prize/robot03.pdf



作業者と共存するロボットシステム
作業者と同じサイズで実現
作業者代替の考え方
視覚・力覚の活用
作業者の再現システム
https://robotaward.jp/archive/2012/prize/robot04.pdf

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技能のロボット化への挑戦
 精密仕上げロボットシステムの開発【主な要素技術】･ 力制御によるエッジと曲面の加工･ 力制御によるワーク形状の倣い計測･ タッチセンシングによる自動工具校正･ CADモデルからのオフライン軌道生成【狙い】･ 熟練技能の置き換え･ ⾼精度な仕上げ加工、品質の安定化･ 作業環境負荷の軽減

現場作業者の技能の機械化
作業者の言葉の理解
検査員判断の理解
ロボットの得意技
精密な繰り返し作業
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1bf1435f89fedbd768d7a6b24c179217.pdf (ihi.co.jp)
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人との協働システム
 産業用ロボットと人間との協働（重筋・精密作業）「ISO 10218-1:2011」「ISO 10218-2:2011」

人とロボットの共存・協調作業の条件
ロボットの停止監視
人とロボット間の相対距離・速度監視ロボットの力制限


安全・快適に人と協働できるロボット
https://robotaward.jp/archive/2010/prize/robot01.pdf

自動車ラインの2人作業の1人化

作業者の意図推定
1人化によるフレキシビリティ向上
重力をうまく使った省電力化
産業用ロボット範囲外の装置

パネル①ロボットがパネルを自動搬送

ロボット
安全柵
ロボット動作エリア

作業員

ライン
車体

協働開始
ボタン

協働終了
ボタン
操作装置
協働エリア
③ロボットが自動退避②作業員がロボットを操作し、組付け2021/9/8

現状（想定作業）

協働システム（想定作業）

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最近のトピックス
 人間拡張技術の適用

Super Limbs︓人間にロボットを付加して操作
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2021 in Osaka 特別講演︓(robomech.org)
講演題目︓SuperLimbs
講演者︓H. Harry Asada（Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology）

https://robomech.org/2021/event/2021/9/8

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サービスロボットへの取組み

1996年12月


ホンダ P2（2⾜歩⾏ロボット）の発表

人間環境で協働するサービスロボットの期待が膨らむ

2005年愛知万博でのサービスロボットの展⽰

社会実装課題が明確になった︓安全規格・保険・社会受容性・・・

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ロボットのこれから

新型コロナウイルスCovid-19の影響

リモートワーク・接触頻度の低減




移動型サービスロボットの利用拡大 安全性・社会受容性の課題


安全を保障するセンサシステム



環境認識技術

ロボットフレンドリな環境構築（スマート環境構築）

通信を介した遠隔ロボット技術の拡大


5G 無線通の信利用技術



感覚再現・人間の認識の解明

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センシングと再現

協働ロボットの本格的運用 様々な場面へのロボット適用

自律ロボット・遠隔操縦への期待

ロボットと作業者の共同作業（得意な作業の分担）

ロボット技術の様々な機会への展開


自律的な自動化機械



AI技術の適切な活用
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これからのロボット技術
ロボットシステムの構築技術：アプリケーション対応のインテグレーション


標準プラットフォーム

機能要素 安全系システム

動作環境の標準化

ヒューマンインターフェースの変化

移動プラットフォーム・センサモジュール・エンドエフェクタ

ソフトウエア／ハードウエアの規格化


産業用ロボットに次ぐもの

デバイスに対する変化：

スマートホン世代：キーボードレス

ゲーム世代：ゲームパッドによる操作

ディスプレイの変化

操作性の良い入力・出力装置の定義の変化

人と共存するための社会科学的検討

ロボット適用の影響


哲学的考察

倫理学的考察受容性 安全性確保 ロボット利用のリテラシー



経済的考察

法学

心理学的考察補償・保険制度

人が指⽰するロボット
・プログラムする・ティーチングする・操作する⇓人を理解して動くロボット
・シナリオの理解
・常識の共有・感情の理解等

合業

資格（利用・システム構築）

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２０２１年９月８日 発⾏
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資料中の引用画像は、MSTCメガ労働システム研究会で管理しています。
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