著名者インタビュー
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 2001/7
近未来ロボットの開発状況と展望 
〜産業用ロボットは新たな形でさらに進化〜


東京工業大学 
大学院理工学研究科教授
広瀬 茂男氏
東京工業大学大学院理工学研究科教授。機械宇宙システム専攻。工学博士。
 昭和22年東京生まれ。昭和46年横浜国立大学工学部機械工学科卒。昭和51年東京工業大学博士課程制御工学専攻修了後、同大学機械物理工学科助手、助教授を経て平成4年同大学機械物理工学科教授に。平成12年より現職。
 一貫してロボットの創造設計学に従事し、日本機械学会創立100周年記念事業功労賞(平成9年)、日本ロボット学会実用化技術賞(平成12年)など、数々の受賞歴を持つ。

主な著作に「自然とロボット<第2巻/ヘビ>」(桐原書店)「生物機械工学」(工業調査会)「ロボット工学」(掌華房)など。

 
 近未来ロボットの開発状況と展望 〜産業用ロボットは新たな形でさらに進化〜
 1970年代から80年代にかけてわが国は産業用ロボットの開発技術で目覚しい発展をとげ、製造現場でも多くの産業用ロボットが稼働するようになりました。現在では、産業用ロボットも我々の身近な存在として違和感なく受け入れられていますが、最近になってまた新たな展開が見え始めました。ソニーの犬型ロボットAIBOや本田技研工業が開発した二足歩行人間型ロボットASIMOなどの登場です。これらが予想以上に好反応を示したことから、新規に市場参入してくる企業も多く、「ロボットは21世紀にパソコンを上回る巨大マーケットになる」(本田技研工業)との見方もあるほどです。

 こうした流れのなか、近未来ロボットはどのような形で発展を遂げていくのか、それが産業用ロボットとしてどのように適用されるのか、今回はその状況と今後の展望について考察してみることにします。

 

 世界をリードする技術を確立し、花形産業として脚光浴びる
 わが国のロボット技術は、1960年代初め頃に米国で実用化されたティーチングプレイバック方式のシステムを取り入れることで、目覚ましい発展を遂げました。なかでも製造業の生産現場における進展ぶりは目覚ましく、80年代には花形産業としても脚光を浴びる存在となったのはご存知のとおりです。

 アーム式を核としたいわゆる産業用ロボットは電子制御やCPU、メモリーなど時代の先端技術をどんどん投入することで著しく進化し、人間に代わってさまざまな仕事をこなしていくこととなります。単純繰り返し作業から危険作業、さらには学習機能を備えた汎用組立機械としてアセンブリーラインでも活用されるようになっていったのです。その結果、製造業の生産性を飛躍的に向上させる原動力ともなりました。

 こうして日本産業界の発展とともに、優れた技術で実用化された産業用ロボットも類のない勢いで普及、現在でも製造現場には欠かせない重要な機能として幅広く活用されています。

 ところが最近では、こうした産業用目的とは別の形のロボット開発も盛んになってきています。顕著な例がマスコミでも大きく取り上げられたソニーの犬型ロボットAIBOや本田技研工業の二足歩行のヒューマノイドASIMOです。これらは基本的にはエンターテイメント用に開発されたもので、実用という点ではいまのところ全く役に立ちませんが、“いやし”が非常に重要な時代のキーワードだとすると、一つの産業として化ける可能性も否定できません。

 

 ロボットレスロボットの開発は隆盛の一途

 こうした期待感からか、三菱重工業でも「生きた化石」といわれるシーラカンスと姿形や動きがそっくりの魚型ロボットの開発に着手、体長70cm、重さ12kgで、大型水槽のなかを自由に泳ぎ回る機能を持たせるとしています。完成のあかつきには、福井県敦賀市にオープン予定の科学館「アクアトム」に納入されるようです。

 こうした動きに触発されて、トヨタ自動車でもロボットの本格的な研究に乗り出すことを表明し、2005年を目処に介護用などさまざまな分野での実用化を目指すとしています。同社では自動車の生産ラインでボディーの溶接や搬送などに先端の産業用ロボットを導入していますが、このノウハウに加えてセンサーなどの情報処理技術の開発研究を独自に進めることで、ロボットの適用範囲を大きく広げていこうとの構えです。

 一方、東大の研究グループはこの春に人の顔を認識して手を挙げてあいさつできる二足歩行ロボットJSK-H7を開発しました。これをベースに技術改良を重ね、将来的には介護や福祉などを担うロボットとして実用化を目指したいとしています。

 またロボットとは人間の機能を代行する縁の下の力持ち的な存在で、時代の先端機械の代名詞と定義付けすると、その点からもロボット産業の裾野は広がりつつあるのではないかと見ています。一例を挙げると、乾燥までの仕事ができる洗濯機やカーナビが搭載された自動車などは機械が進化してロボット化してきているということがいえるわけです。家電製品なども卓抜した先端技術を組み込むことでどんどん進歩していますが、これもある意味ではロボットといえなくもありません。

 つまりロボットというとき、何も人間や動物のような形で動き回る種類のものだけを想像する必要はないのです。こうしたいわば実用的なロボットレスロボットも、近未来型ロボットとしての一つの方向性を示しているのではないかと思われます。現実的にもこのタイプの開発は隆盛の一途で、有望市場としてのポテンシャリティーも高いようです。

 

 極限状況での作業可能なロボットの開発も

 このように、従来の概念ではとらえられないさまざまな形のロボットの研究開発が盛んになってきていますが、実用的な有益性という側面からすると、特に今後の重要なテーマの一つとなるのが、人間が足を踏み入れられない危険地帯などで力を発揮する極限作業用ロボットの開発でしょう。

 実際、そうしたロボット開発を目的として国がプロジェクトを編成し取り組みを強めています。地震や原発事故などの災害救助をはじめ地雷撤去、宇宙探査など、さまざまな極限状況に対応できるスーパーメカノシステムと呼ばれるロボットの実用化に向けた研究に力を注いでいる最中なのです。

 すでにそのプロジェクトで開発された技術を取り込んで製品化されているものもあります。茨城県東海村でのJCOの臨界事故の反省から生まれたキャタピラー型ロボットです。傾斜40度の階段も登り降り可能で、火災現場などの高温状態でも支障なく作業をこなすことができます。

 また震災用に開発したヘビ型ロボットも実用化が現実的な段階に入ってきているといえるでしょう。これは実際にヘビのように身体をくねらせながら動き回る構造で、狭い場所でも自在に入り込めるものです。この機能を生かし、地震後の倒壊家屋の中に潜り込んで搭載されたセンサーで被災者を探し回り、発見したら知らせるという仕組みとなっています。

 この技術を応用してヘビ型ロボットは地雷撤去向けにも開発が進められているところです。地雷が設置されている場所は草の密集地帯が多く、したがってまず事前作業としての草刈りが必要なのですが、これは人手が頼りなので非常に危険がともないます。ですから、草刈りをやらないでそのままヘビ型ロボットを使って地雷の場所を探せばいいのではという思いに至ったのです。しかもヘビ型は自重を分散する特性があり、地雷に触れても容易には爆発しないメリットがあります。実用化という点ではまだ先の話になりますが、将来的には地雷撤去作業に非常に有効な手立てとなるのではと期待しています。

 また地雷撤去用としては四足歩行タイプのものも開発中です。形状的にはクモ型で、地雷を発見したら足を手に変えて除去する機能を兼ね備えています。その際、万一の爆発に備えて手足は使い捨て方式にする一方、本体ボディーは安全に保てるよう、工夫を凝らすつもりです。これもまだ開発途上の段階ですが、実用化の折りは地雷除去の強力なツールとして力を発揮することは間違いありません。

 

 最先端の技術導入で産業用ロボットもさらに進化

 このように、近未来型ロボットの一つの形として極限作業用ロボットの開発も着々と進んでいる状況で、産業としての将来性も明るいといえるでしょう。ロボットがさまざまな技術の組み合わせであることを考えれば、制御、CPU、メモリー、センサー、アクチュエーターといった個別技術の最近の進歩ぶりも大いに頼もしいところです。動力源として理想的な燃料電池が実用化されるようになると、なおさらのこと市場の可能性は広がるでしょう。

 こうした最先端の技術を取り入れることで、産業用ロボットもさらに進化を遂げていくに違いありません。事実、長期的レンジでは先に述べたASIMOをベースに二足歩行の産業用ロボットも開発しようとの動きもあるほどなのです。

 そうなってくると、いずれは人間が行う作業をすべて代行する理想的なロボットが完成する可能性も否定できなくなってくるでしょう。いますぐという話ではないにせよ、そのような状況になった場合、人間は何をなすべきかということについても常に視野に収めておく必要があります。

 一つの視点を示すとすれば、ロボットは人間の肉体労働は代行するが、知的労働は代行できないということです。新しい知識を求め、新しいものをつくりだそうという根源的欲求は人間固有のもので、機械であるロボットには備わっていない性質といえます。今後の製造現場は人間本来に備わる優れた特性を生かしながら、人間はロボットでは決してできない知的労働に従事していくことが望ましい姿だといえるでしょう。