PowerPoint プレゼンテーション

1-4：現実世界へのフィードバックとロボット

総務省 ICTスキル総合習得教材

［コース1］データ収集

【概要版】 eラーニング用

1 2 3 4 5 ［コース1］データ収集 ［コース2］データ蓄積 ［コース3］データ分析 ［コース4］データ利活用

本講座の学習内容（1-4：現実世界へのフィードバックとロボット）

 データの利活用から現実世界へのフィードバックとして、IoT機器に対する通知・制御を説明します。  フィードバックによって制御されるIoT機器として、ロボットとその分類を紹介します。  屋内用ロボット、広範な用途が期待される屋外用ロボットのドローンを紹介します。 座学  IoT機器のフィードバックの種類と事例を把握する。  ロボットの分類とそれぞれのロボットの活用事例を 理解する。  注目を集めている屋外用ロボットとしてのドローン への期待を理解する。 [1] IoTによる現実世界へのフィードバック 【講座構成】 [2]IoTとしてのロボット [4]屋内用ロボット 【学習のゴール】 【講座概要】 [5]ドローン（多用途の屋外用ロボット） [3]産業用ロボット

IoTによる現実世界へのフィードバック

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この講座では、ロボットやドローンをはじめとして情報を受信して現実世界で作動（フィー

ドバック）する機器について紹介します。

IoT機器には情報収集し送信するのみならず、情報を受信し現実世界で作動するものもあります。 スマートフォンで操作できるドローン • 現実世界における作動は「（デジタルからアナログへの）フィードバック」とも言われます。フィードバックは｢（次の活用のために）出力を入力側 に戻す｣ということを意味しています。 フィードバックには通知と制御がありますが、制御されるものを作動装置（アクチュエータ）と言います。 先進的な作動装置として、ロボットやドローンが挙げられます。 【出典】HolyStone社 [1] IoTによる現実世界へのフィードバック コミュニケーションロボット［pepper（ペッパー）］ 【出典】ソフトバンク ロボティクス株式会社

現実世界へのフィードバックの種類

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現実世界へのフィードバックは、通知と制御に分類されます。

フィードバックの通知の身近な例は、スマートフォンでメールを受信した際の通知音や 振動です。 • インターネットカメラで遠隔地の画像を送信するケースも、画像情報を通知していると考えることができます。 通知を受けて反応するのは人間とは限らず、機械であるケースもあります。 • 自動返信メールは、メールの受信通知やウェブフォームでの入力通知を受けたメールサーバが自動的に返信をしています。 また、チャットボットでは、入力した文章に応じて人工知能が様々な返答がします。 フィードバックの制御の例としては、外出先からスマートフォンでエアコン等を操作す ることが挙げられます。 [1] IoTによる現実世界へのフィードバック • 通知：人間や他の機器に知らせる • 制御：その機器自体が作動する

フィードバック

• 「日立エアコン モバイルコントロール」では、専用のアプリを使ってスマートフォンからエアコンを制御することができます。 【出典】株式会社 日立製作所 通知 チャットボットの反応 外出先からの エアコン操作

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通知機能や制御機能のある様々なIoTが製品化されています。

通知・制御を行うIoT製品例

ブレイブリッジ社のTomoru（トモル）は指定 したスマートフォンとの距離を感知し、通知を 行う通知機器で、忘れ物防止等に利用でき ます。 【出典】ブレイブリッジ社 【出典】ノバルス株式会社 [1] IoTによる現実世界へのフィードバック 忘れ物防止IoT［Tomoru］ ノバルス株式会社のMaBeee(マビー)は、乾電 池の電流制御を行うことができます。車のおもち ゃ、電車のおもちゃの専用アプリも公開されてい ます。 乾電池の電流制御IoT［Magbee］

IoTとして制御されるロボット

[2] IoTとしてのロボット

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ロボットは外部と通信ができ、IoTの一つという考え方も根付いてきました。

NEDOロボット白書2014では、ロボットの定義が流動的であることを示し、その理由として「時代ととも に科学技術はもとより、産業構造、社会制度、文化なども変化し、ロボットの役割や受け取られ方も 変遷してきていること」を挙げています。 ロボット政策研究会（2006年、経済産業省）の報告書では、ロボットの定義として『「センサー」「知 能・制御系」「駆動系」の３つの要素技術を有する、知能化した機械システム』としていました。 【出典】ロボット政策研究会報告書(ロボット政策研究会)［2006年5月］ 2014年度において、内閣総理大臣の下に開催された「ロボット革命実現会議」における議論を経て とりまとめられた「ロボット新戦略 ―ビジョン・戦略・アクションプラン―」では、ロボットの劇的変化として3 点を挙げています。 【出典】ロボット新戦略(日本経済再生本部)［2015年1月］ http://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/pdf/robot_honbun_150210.pdf 【出典】NEDOロボット白書2014(国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構)［2014年7月］ http://www.nedo.go.jp/library/robot_hakusyo.html • 自ら学習し行動するロボットへと「自律化」 • 様々なデータを自ら蓄積・活用する「情報端末化」 • 相互に結びつき連携するロボットへ「ネットワーク化」 ロボットのIoT化 2010年代に おけるロボットの 3種の劇的変化 • 2006年の時点では、センサーとアクチュエーターという側面は条件に挙げられても、ネットワークとの接続は条件に挙げられていませんでした。

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ロボットは産業用ロボットとサービスロボットの二種類に大きく区分されます。

ロボットの大分類

ロボットは、工場内で製造に利用される産業用ロボットとそれ以外のサービスロボットに大別されます。

• 国際標準化機構（ISO）では、産業用ロボットを「自動的なコントロール、再プログラミング、多目的で3軸以上の操作が可能で、固定また は移動可能かにかかわらず産業自動化（industrial automation applications）に利用される物」と定義しています。

産業用ロボット以外のロボットを総称してサービスロボットと呼び、掃除用のロボットから人間とコミュニ ケーションできるロボットまで様々です。 • 産業用ロボットは、一般に農業や流通業といった非製造業で利用されるロボットを含みません。国際標準化機構（ISO）では、産業用ロボ ットをモニターアームの構造によって細分化しています。 • 国際標準化機構（ISO）では、サービスロボットを業務向けか個人利用向けかで区分しています。 【出典】トヨタ自動車株式会社 KIROBO mini（サービスロボット） 産業用ロボット 産業用ロボットは、日本工業規格（JIS）で「自動制御によるマニピュレーション機能または移動機 能をもち、各種の作業をプログラムによって実行できる、産業に使用される機械」と規定されています。 [2] IoTとしてのロボット

ロボットの分類

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サービスロボットを利用場所に応じて、下記のように分類します。

 ドローンは、「屋外用ロボット（フィールドロボット）」の一つですが、特に広範な利活用が期待されて いるため、パートを分けて紹介します。 フィールド （屋外用） ロボット • 農業用ロボット • 建機ロボット • 災害対応ロボット • 運搬ロボット • 移動用ロボット（人間の移動 が主目的） • ロボットスーツ 屋内用 ロボット • 医療ロボット • 人工知能を内蔵した家電製品 コミュニケーションロボット サービス ロボット ドローン • サービスロボット内には、標準的な分類の基準がないため、主たる利用場所に応じて便宜的に分類しています。 産業用 ロボット [2] IoTとしてのロボット ロボット

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産業用ロボットのIoT化をはじめとするスマートファクトリーの普及によってマス カスタマイゼ

ーションが進展しています。

産業用ロボットのIoT化によるマスカスタマイゼーション

世界のアパレルメーカーに自動織機を供給している島精機製作所は、顧客のサイズ、素材、色の要 望に応じて衣服を生産できる自動織機を開発しています。 機械で全自動生産した服 _{素材感を把握できる機能} 島精機製作所では繊維機械のIoT化を推進しており、顧客のサイズ、素材、色の選択に応じた受注 生産ができる体制が構築されつつあります。 産業用ロボットのIoT化の進展によって、個別発注に応じた生産を低コスト・短納期で実現するマス カスタマイゼーションが進展します。 • マスカスタマイゼーションは、大量生産を意味するマスプロダクションと、顧客の個別要望に応じた生産、サービスを行うカスタマイゼーションの合成語です。 【出典】島精機製作所 [3]産業用ロボット 【出典】島精機製作所

コミュニケーションロボット

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人間とコミュニケーションを主な目的にしたロボットをコミュニケーションロボットと言います。

ソフトバンク社が発売しているPepper（ペッパー）は、人間の表情、言語、声の抑揚から人間の感 情を判断するとともに、自らの感情を表現するロボットです。 コミュニケーションをする Pepper 「みまもり」の機能 _{のあるタピア} 子供の学習に活用 _{されているNAO} 株式会社フュートレックが発売するタピアは、高齢者宅に設置することで「みまもり」の機能を発揮する コミュニケーションロボットです。 アルデバラン社が開発しているNAO（ナオ）は、子供の学習補助やプログラミング教材としても、利用 されています。 【出典】株式会社フュートレック 【出典】アルデバラン社 [4]屋内用ロボット 【出典】ソフトバンク ロボティクス株式会社

様々な用途での活用が期待されるドローン

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様々な用途での活用が期待されるフィールドロボットとして、ドローンが挙げられます。

ドローン（Drone）は、遠隔操作や自律飛行機能によって、無人で飛行できる航空機の総称です。 撮影用ドローン 運搬用ドローン 農薬散布用ドローン • 自律飛行機能があることをドローンの定義に含めるケースと含めないケースがあり、含めないケースではラジコンのヘリコプターもドローンに含まれます。 ドローンは、3つ以上の回転翼を搭載しているマルチコプター型の航空機を指していることが一般的です。 • 一般的なドローンは、回転翼の数が多いことに加えて、加速度センサーやジャイロセンサーによる情報から自動的に姿勢制御をするため、安定した 飛行が可能になっています。 ドローンは搭載したセンサーおよび人工知能による制御で自律飛行が可能であるため、様々な用途で の活用が期待されています。 [5]ドローン（多用途の屋外用ロボット） • ドローンは立ち入り困難な地域でのカメラ撮影や遠隔地への運搬、農業での利用、災害救助、測量など様々な用途が期待されています。