内容

目次

第Ⅰ編　ロボット学概論 1．ロボットの学問の体系化 1.1　ロボットの定義 1.2　ロボットの概念 　1.2.1　起源 　1.2.2　古代技術 　1.2.3　自動人形 1.3　人間とロボットの哲学 1.4　イマジネーション 1.5　日本の自動人形 1.6　「ロボット」の登場 1.7　20世紀のロボット 　1.7.1　ロボット技術の萌芽 　1.7.2　ヒューマノイドロボットとRT 　1.7.3　20世紀のSFと技術の相関 1.8　日本と欧米の違い 1.9　21世紀のロボット 2．ロボットのマイルストーン 2.1　技術・機能の進歩 　2.1.1　機械要素 　2.1.2　エレクトロニクス 　2.1.3　センシング技術 　2.1.4　ソフトウェア 　2.1.5　運動制御技術 　2.1.6　知能制御技術 2.2　公的支援プロジェクト 　2.2.1　要素技術・基盤技術開発型プロジェクト 　2.2.2　先行投資型プロジェクト 　2.2.3　先行用途開発型プロジェクト 　2.2.4　実用化開発型プロジェクト 2.3　ロボット関連の展示会・競技会 　2.3.1　展示会 　2.3.2　競技会 2.4　ロボット技術に関連する学会などの設立 　2.4.1　国内学会（設立年度順） 　2.4.2　国立研究機関（設立年度順） 　2.4.3　国内外郭団体（設立年度順） 　2.4.4　国外主要学会（アルファベット順） 参考文献 3．ロボットの分類規範 3.1　ロボットの分類規範の考え方 3.2　機械の構造や形による分類規範 3.3　ロボットの制御（操作）レベルによる分類規範 3.4　用途（アプリケーション）による分類規範 3.5　ロボットの新しい分類規範 　3.5.1　知能レベルによる分類規範 　3.5.2　ロボットの存在場所による分類規範 　3.5.3　人に対するサービスの提供形態による分類規範 　3.5.4　人や生物の成り立ちの仕組みの解明を目的としたロボット 参考文献 4．ロボットと産業 4.1　農林水産業および建設業・鉱業 　4.1.1　農林水産業 　4.1.2　建設業・鉱業 4.2　製造業 　4.2.1　製造業用ロボットの黎明期 　4.2.2　製造業ロボットの価値と市場変化 　4.2.3　製造業用ロボットの課題 4.3　医療福祉分野 　4.3.1　医療ロボット 　4.3.2　福祉ロボット 　4.3.3　医療福祉ロボットの今後 4.4　物流・販売・接客 　4.4.1　物流 　4.4.2　販売 　4.4.3　接客 参考文献 5．ロボットと起業 5.1　ロボットビジネスの起業 　5.1.1　ロボットビジネスと起業 　5.1.2　起業プロセスを概観する 5.2　ロボットベンチャーの実態 5.3　ロボットベンチャーを成功させるためには 　5.3.1　失敗しないための処方箋 　5.3.2　ロボットベンチャーの成功要因 　5.3.3　ロボットベンチャー特有の課題と留意点 5.4　結び 参考文献 6．ロボットと知的財産権 6.1　ロボット分野の国際競争力の評価 6.2　特許調査の方法 　6.2.1　調査条件 　6.2.2　調査対象技術と検索式 6.3　特許出願の全体動向 　6.3.1　出願先国（地域）別の特許出願件数推移・比率 　6.3.2　出願人国籍（地域）別の特許出願件数推移・比率 6.4　特許出願の技術区分別動向 　6.4.1　運搬・搬送ロボット 　6.4.2　組立・実装ロボット 　6.4.3　レーザ加工ロボット 　6.4.4　溶接ロボット 　6.4.5　研削・研磨ロボット 　6.4.6　塗布・塗装ロボット 　6.4.7　自走式掃除機 　6.4.8　動物型ロボット 　6.4.9　人型ロボット 　6.4.10　手術ロボット 7．生活支援ロボットと安全性と社会実装のためのシステムデザイン 7.1　俯瞰的システムデザイン 7.2　社会実装ガイドラインと特区における実証実験のあり方 7.3　システム安全規格と運用マネジメント規格 7.4　生活支援ロボット安全検証センター 7.5　社会実装 7.6　産業技術の変革 7.7　結び 参考文献 8．人間科学とロボティクス 8.1　人間理解のためのロボティクス 　8.1.1　ロボティクスにおける諸科学の統合 　8.1.2　構成論的アプローチ 　8.1.3　発達と生得性 8.2　身体性とロボティクス 　8.2.1　環世界 　8.2.2　アフォーダンス 　8.2.3　心身二元論とその限界 　8.2.4　環境に応答する身体 　8.2.5　表象なき知能 　8.2.6　環境に開かれた心と自由意志 　8.2.7　結び：身体性とロボティクス 8.3　人間発達とロボティクス 　8.3.1　ピアジェの認知発達論 　8.3.2　ヴィゴツキーの文化的発達論 　8.3.3　バンデューラの社会的学習理論 　8.3.4　正統的周辺参加と活動システムの再構築 　8.3.5　ナチュラル・ペダゴジー 　8.3.6　結び：人間発達とロボティクス 8.4　コミュニケーションとロボティクス 　8.4.1　アイコンタクト 　8.4.2　共同注意 　8.4.3　二項関係から三項関係へ 　8.4.4　意図理解と心の理論 　8.4.5　模倣の発達 　8.4.6　言語の獲得 　8.4.7　文化の継承と創造 　8.4.8　結び：コミュニケーションとロボティクス 8.5　自閉症に学ぶロボティクス 　8.5.1　自閉症スペクトラム障害 　8.5.2　自閉症者の認知スタイル 　8.5.3　認知スタイルの相対論 　8.5.4　結び：自閉症に学ぶロボティクス 8.6　結び：ロボティクスと人間科学の協働へ 参考文献 9．ロボットを用いた教育 9.1　本章の概要 9.2　ロボットを用いた教育の意義，有用性と課題 9.3　ロボット教育の歴史 9.4　ロボット教材を用いた教育の事例・方向性 　9.4.1　ロボット教育教材の発展 　9.4.2　教育機関におけるロボット教育カリキュラム 　9.4.3　学習塾，ロボット教育関連事業を行う企業 　9.4.4　ロボット教育に関わる学会活動 9.5　近年のロボットを用いた技術人材育成の状況 参考文献 10．日本におけるロボット競技会 10.1　歴史 10.2　ロボカップの目的 10.3　ロボカップサッカー 　10.3.1　ヒューマノイドリーグ 　10.3.2　標準プラットフォームリーグ 　10.3.3　車輪型小型ロボットリーグ 　10.3.4　車輪型中型ロボットリーグ 　10.3.5　シミュレーションリーグ 10.4　ロボカップレスキュー 　10.4.1　実機リーグ 　10.4.2　レスキューシミュレーションリーグ 10.5　ロボカップ@ホーム 　10.5.1　ロボカップ@ホームの競技 　10.5.2　標準プラットフォーム競技 　10.5.3　レストラン競技 10.6　ロボカップインダストリアル 　10.6.1　ロジスティックスリーグ 10.7　ロボカップジュニア 　10.7.1　サッカー 　10.7.2　レスキュー 　10.7.3　オンステージ 10.8　ワールドロボットサミット 10.9　結び 参考文献 11．ロボットと哲学・倫理 11.1　アニミズム 　11.1.1　アニミズムの教理や特徴 　11.1.2　魂とロボット 　11.1.3　擬人化とロボット 　11.1.4　フェティシズムとロボット 　11.1.5　偶像崇拝とロボット 11.2　美術や文学，神話とロボット 　11.2.1　生物種の超越とロボット 　11.2.2　文学や話における生命とロボット 11.3　宗教とロボット 　11.3.1　日本の神とロボット 　11.3.2　日本の仏教とロボット 11.4　倫理とロボット 　11.4.1　ロボットに関わる倫理原則 　11.4.2　社会的な支援ロボットの倫理 　11.4.3　ドローンの倫理 　11.4.4　AIの倫理 参考文献 12．ロボットと文化・社会 12.1　ロボットの反乱 　12.1.1　チャペックの『R.U.R.』 　12.1.2　『R.U.R.』が描いたこと 　12.1.3　フランケンシュタイン・コンプレックス 　12.1.4　辺境からの声 12.2　ロボットとの競争 　12.2.1　ロッサムの楽園 　12.2.2　技術的失業 　12.2.3　労働の価値 　12.2.4　暇の価値 12.3　ロボットとの親密な関係 　12.3.1　ソーシャル・ロボット・フィクションの系譜 　12.3.2　なぜロボットを求めるのか 　12.3.3　ソーシャル・ロボットに対する批判の検討 12.4　結び 参考文献 13．ロボットの法と保険 13.1　ロボット法規と保険の現在 　13.1.1　法規 　13.1.2　保険 13.2　自律システムの法制度のこれから 　13.2.1　総論 　13.2.2　自律のレベルと責任 　13.2.3　自律性と規制手法 　13.2.4　自律と「人格」性 　13.2.5　自律ロボット普及時における保険 　13.2.6　小括 参考文献 14．エンターテインメントロボット 14.1　テーマパークにおけるロボット 　14.1.1　ウォルト・ディズニーの夢 　14.1.2　オーディオ・アニマトロニクスにおける「オーディオ」の意味 　14.1.3　ニューヨーク万博，そしてその先へ 14.2　エンターテインメントのためのロボット研究 　14.2.1　人型でないキャラクタのアニメーション 　14.2.2　アニメーションキャラクタに基づく二足歩行ロボット 　14.2.3　人・ロボットインタラクション 14.3　結び 参考文献 15．ロボットと物語 15.1　序説 15.2　ロボットとSFアニメ 　15.2.1　自律型ロボット・AIは心をもつのか 　15.2.2　自我・自意識の創発 　15.2.3　ハード面での発展 　15.2.4　巨大ロボットの合体の損得勘定 15.3　ロボットSFの古典とその影響 15.4　新世代のロボットSF 15.5　SF的想像力と機械化する身体 　15.5.1　キメラ化した現代人 　15.5.2　ポスト・ヒューマンの誕生 　15.5.3　人間になりたい機械 　15.5.4　ロボット工学の三原則とAI兵器の国際法 　15.5.5　ロボットたちの苦悩『プルートゥ』 　15.5.6　ロボットの痛みと死 　15.5.7　ロボットの生死観『R.U.R.』 　15.5.8　自我に芽生えたロボット『わたしは真悟』 　15.5.9　レプリカントの記憶と写真『ブレードランナー』 　15.5.10　サイボーグとして生きる時代 参考文献 16．ロボットによる未来社会 16.1　身体拡張ロボットによるつながる社会 16.2　2050年における工場で働くロボット 16.3　一人が一台のロボットと共生する社会 　16.3.1　汎用性への挑戦 　16.3.2　未来へのシナリオ 　16.3.3　ロボットと人工知能の共進化 　16.3.4　結び 16.4　2050年に期待されるフィールドロボット技術とそのために必要なこと 　16.4.1　自然災害の応急復旧に必要なロボット技術 　16.4.2　フィールドロボット技術の社会実装 　16.4.3　2050年のフィールドロボット技術 16.5　植物ロボティクス 　16.5.1　植物システム論 　16.5.2　植物プロダクション 　16.5.3　植物サイボーグ 参考文献 第Ⅱ編　ロボット構成要素 1．ロボットの設計 1.1　概論 1.2　設計手法 　1.2.1　基本設計論 　1.2.2　生物に学ぶ設計論 　1.2.3　モジュラ機構に基づく設計論 　1.2.4　マイクロ・ナノファブリケーションに基づく設計論 1.3　構造材料 　1.3.1　軽金属・軽合金 　1.3.2　プラスチック・複合材料 　1.3.3　3Dプリンタ用材料 参考文献 2．ロボット構成要素|リンク機構 2.1　基礎的事項 　2.1.1　節と対偶と自由度 　2.1.2　対偶の自由度 　2.1.3　連鎖とリンク機構 　2.1.4　実装例と機構の自由度 2.2　シリアルリンク 　2.2.1　シリアルリンク機構とは 　2.2.2　シリアルリンク構造の特徴 　2.2.3　シリアルリンク構造の特性 2.3　パラレル機構 　2.3.1　パラレル機構とは 　2.3.2　おもなパラレルリンク機構 　2.3.3　パラレルリンク機構の特徴 参考文献 3．エンドエフェクタ 3.1　基礎的事項 　3.1.1　エンドエフェクタの定義 　3.1.2　エンドエフェクタの分類 　3.1.3　エンドエフェクタの構成 　3.1.4　エンドエフェクタの自由度 　3.1.5　エンドエフェクタの動向 3.2　グリッパ 　3.2.1　吸着式 　3.2.2　単純開閉方式 　3.2.3　なじみ把持方式 　3.2.4　可変剛性の適用 3.3　多指ハンド 　3.3.1　人の手の構造 　3.3.2　ハンドと指の運動学構造 　3.3.3　指の伝達機構 　3.3.4　劣駆動メカニズム 3.4　特殊ハンド 　3.4.1　産業用グリッパ 　3.4.2　研究用多指ハンド 3.5　マイクロ・ナノハンド 　3.5.1　マイクロ・ナノハンドの構成 　3.5.2　ガラス製マイクロピペット 　3.5.3　マイクロ・ナノハンドの課題と改善策 参考文献 4．移動機構 4.1　基礎的事項 　4.1.1　地上や地中の移動機構 　4.1.2　水上や水中の移動機構 　4.1.3　空中の移動機構 　4.1.4　宇宙での移動機構 4.2　車輪 　4.2.1　車輪の種類 　4.2.2　対向二輪方式 　4.2.3　ステアリング方式 　4.2.4　全方向移動方式 　4.2.5　その他の車輪型ロボット 4.3　クローラ 　4.3.1　クローラとは 　4.3.2　起倒式サブクローラをもつロボット 　4.3.3　その他のクローラ型ロボット 4.4　脚 　4.4.1　脚，脚による移動 　4.4.2　二脚 　4.4.3　多脚 4.5　固定翼/回転翼 　4.5.1　固定翼 　4.5.2　回転翼 4.6　特殊移動機構 　4.6.1　フライホイール 　4.6.2　索状機構 　4.6.3　ひれ推進機構 　4.6.4　はばたき翼 参考文献 5．ソフトロボット 5.1　概論 　5.1.1　ソフトロボットとはなにか 　5.1.2　ソフトロボットの歴史 　5.1.3　科研新学術領域「ソフトロボット学」 　5.1.4　ソフトロボットでなにができるか 5.2　ソフトアクチュエータ 　5.2.1　空圧ラバーアクチュエータ 　5.2.2　高分子アクチュエータ 　5.2.3　その他のソフトアクチュエータ 5.3　ソフトセンサ 　5.3.1　概論 　5.3.2　導電性柔軟材料 　5.3.3　原理から見たソフトセンサ 　5.3.4　用途から見たソフトセンサ 　5.3.5　センサフュージョン，機械学習 5.4　ソフトメカニズム 　5.4.1　弾性のさらなる活用 　5.4.2　変形の拘束と柔らかい伝動要素 　5.4.3　相転移の利用 　5.4.4　柔らかい骨格系 　5.4.5　柔軟機構の設計と製作 　5.4.6　成長する機構，分解する機構 　5.4.7　柔軟機構の用途 参考文献 6．インタフェース 6.1　情報提示デバイス 　6.1.1　視覚 　6.1.2　聴覚 　6.1.3　触覚 　6.1.4　力覚 　6.1.5　味覚 　6.