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講義No.09799

ロボットの仕組みってどうなってるの?

ロボットはハードとソフトから生まれる

 ロボットのジャンルの一つに「サービスロボット」があります。人の近くで人の代わりや人と協力して仕事を行うロボットのことで、店舗スタッフを務めたり、家事を手伝ったりするほか、人を探すレスキューロボットなど、生活に最も身近なロボットと言えます。
 こうしたロボットを作り、動かすにはハードウェアとソフトウェアが必要です。ロボット製作ではCPU(中央演算処理装置)やモノを動かすためのモータ、入力用のセンサ、電池などの動力源、通信装置、骨組や外装を総称してハードウェアと呼びます。

ソフトウェアで動かし方を決める

 ハード面だけをそろえてもロボットは動きません。モータを動かし、センサから情報を得るにはソフトウェア(プログラム)が必要です。駆動方法やアームの動かし方を変えるのにも、プログラムを書き換えなければなりません。その中でも行動を決めるプログラムは、自律性を決めるカギとなります。例えばレスキューロボットなら、自ら探索を行い、情報を中央のサーバに送ったり、未開拓のエリアや危険なエリアを地図上に表示させるなどの一連の独立した行動が、自律性に該当します。
 人が介在しなくても仕事を遂行できるようにプログラムを構築する点が、コントローラで操作するだけのラジコンなどとの大きな違いであり、サービスロボットの特性です。

どこに手間をかけるべきなのか

 ハードとソフト両面の知識が求められるので、ロボット作りは難しいとされてきました。しかし最近では、よく使われるプログラムが置かれたサイトがあり、誰でも自由に無償で使えます。しかも制御プログラムだけでなく、画像処理や顔認識などのAI(人工知能)にも対応しています。
 その中の代表格がROS(Robot Operating System)というパッケージで、使い方をマスターすればロボットに必要な各種機能が利用でき、短期間でロボットの基本を作ることが可能です。その分、こだわりたい部分に時間をかけて良い製品を作るロボット製作者が増えているのです。

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この学問が向いているかも ロボット工学

中京大学
工学部 機械システム工学科 教授
清水 優 先生

メッセージ

 ある入力に対して、ある動きをするモノが、人の役に立つのであれば、それがどんな形状であろうと「ロボット」と呼べると私は考えています。そして今後、ロボットにさらに多様なことをさせる時代が来るでしょうし、ロボット版の便利なアプリがどんどん出てくるかもしれません。
 ロボットに興味を持ったら、まずはモノを動かす楽しみを知ってください。それをモチベーションに、次のステップへとつなげていけます。そこで得た知識やスキルはIoT(モノのインターネット)化が進む中、さまざまな分野で応用することができるでしょう。

先生の学問へのきっかけ

 鉄腕アトムやアシモフのロボットなど、物語に登場するロボットに憧れていました。人間の命令を理解し実行するロボットには夢があります。モノづくりも大好きで、小学生時代のラジオキットに始まり、マイクロコンピュータなど、いつもその時代の最新技術に接してきました。その姿勢は研究者となった今も変わりません。世の中が安全で便利になるためにロボットにどんなことをさせようかと、常に想像力を膨らませています。毎年開催されるロボカップの運営にも携わっていて、将来はロボットをつくる人材をたくさん輩出したいと考えています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

大学教員/自動車部品開発設計/梱包自動化機械開発/ITベンチャーソフトウェア開発

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清水 優 先生がいらっしゃる
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 中京大学は10学部18学科を擁する総合大学です。
 中京大学ではそのスケールメリットを活かした履修システム(学部の枠を超えた他学部専門科目履修システム)やキャリアサポート・留学サポート・資格取得サポートなどのプログラムを提供しています。中京大学では、成長の好循環を生み出す3つの場(経験を通じて自らの可能性に気づく「気づきの場」、目標を持って専門性を身につける「学びの場」、そして身につけた知識を社会に活かす「実践の場」)を提供し、自ら行動し成長する人材を育成します。

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