ロボット工学の未来：ロボットは私たちの生活をどう変えるか

ロボット」と聞いて何を思い浮かべるだろうか？遠い未来の宇宙船に乗った金属製のヒューマノイドを思い浮かべるだろうか？もしかしたら、人類がロボットの支配者に奴隷にされるディストピアの未来を想像するかもしれない。あるいは、ロボットのような機械が自動車を組み立てている自動車組立ラインを思い浮かべるかもしれない。

あなたがどう考えるにせよ、1つ確かなことは、ロボットはここにとどまるということだ。幸いなことに、ロボットは最高権力を掌握するよりも、反復的な仕事や危険な仕事をこなすことに重きを置くようになりそうだ。ここでは、ロボット工学を定義・分類し、この分野における人工知能の役割、ロボット工学の未来、そしてロボット工学が私たちの生活をどのように変えていくのかを考えてみよう。

ロボット工学とは何か？

ロボティクスとは、ロボットの構想、設計、建設、操作、応用、利用を扱う工学の一分野である。もう少し掘り下げると、ロボットとは、一連の動作を独立して行い、通常は人間が行う作業を自動的に行う機械と定義される。

ちなみに、ロボットが人間に似ている必要はない。その証拠に、自動車の組み立てラインの画像を見てほしい。人間に見えるロボットは、一般的に “アンドロイド “と呼ばれている。ロボットの設計者は、人々が安心してロボットに接することができるように、ロボットを人間のように見せているが、必ずしもそうではない。特に人に似たロボットを不気味に感じる人もいる。

ロボットの種類

ロボットは多目的な機械であり、その多様な形態や機能がそれを証明している。ここでは、今日私たちが目にするロボットの種類をいくつか挙げてみよう：

ヘルスケアヘルスケア：ヘルスケア産業におけるロボットは、手術の補助から歩行支援のための理学療法、病院内の移動、薬やリネンなどの必需品の配送まで、あらゆることを行っている。
家庭用：誰かの家にロボットがいるのを見つけるのに、そう長く探す必要はない。家庭用ロボットは芝刈りや、アレクサのようなツールの拡張も可能だ。
製造業：製造業の分野では、以前紹介した自動車の組み立てラインのようなロボットが最初に導入された。産業用ロボットは、アーク溶接、マテリアルハンドリング、鋼材切断、食品包装など、さまざまな作業に対応している。
物流：オンラインでの注文は、早ければ時間通りに配達されることを誰もが望んでいる。そのため、企業は倉庫の棚の積み上げや商品の取り出し、さらには短距離の配送にロボットを採用している。
宇宙探査：ソジャーナーやパーセバランスなどの火星探査機はロボットである。ハッブル望遠鏡も、ボイジャーやカッシーニのような深宇宙探査機もロボットに分類される。
軍事：ロボットは危険な作業を扱うが、現代の戦争ほど難しいものはない。そのため、軍隊では戦争に関連する多くの危険な作業に対応できる多様なロボットを取り揃えている。例えば、地雷や簡易爆弾の探知を行う爆発物探知・処理ロボット「ケンタウルス」、兵士の後をついて回り、装備を運ぶ「MUTT」、艦艇で発生した火災に対処する「SAFFiR」などがある。
エンターテインメント：ロボットのおもちゃ、ロボット像、ロボットレストランはすでにある。ロボットがより洗練されるにつれて、エンターテインメントとしての価値も高まるだろう。
旅行：自動運転車。

ロボットの長所と短所

今日のあらゆる技術革新と同様、ロボットにも長所と短所がある。ここでは、ロボットの長所と短所、そしてロボット工学の未来について説明する。

長所

危険な環境でも働くことができる：ロボットに仕事をさせれば、人命を危険にさらす必要はない。ロボットが消火活動や原子炉の炉心で作業することがいかに望ましいかを考えてみよう。
費用対効果が高い：ロボットは病欠もコーヒーブレイクも取らないし、生命保険や有給休暇、医療保険などの特典も必要ない。
生産性が向上する：ロボットは反復作業を無限にこなせるように設計されているが、人間の脳はそうではない。産業界はロボットを使って面倒で冗長な仕事をこなし、従業員はよりやりがいのある仕事に取り組んだり、新しいスキルを身につけたりすることができる。
ロボットはより良い品質保証を提供する：警戒度低下とは、同じ作業を繰り返す労働者を襲う集中力の低下のことである。人間の集中力が低下すると、エラーや結果の低下、あるいは事故の可能性が高まる。ロボットは、飽きによってパフォーマンスが低下することなく、繰り返し作業を完璧にこなす。

欠点

スタートアップに多大なコストがかかる：ロボットの導入は投資リスクであり、多額の費用がかかる。ほとんどのメーカーは、長期的には最終的に投資を回収できるものの、短期的には高くつく。しかし、これはワイヤレス・ネットワークの構築やクラウド・マイグレーションのように、新しい技術導入の際によくある障害である。
雇用が奪われるかもしれない：たしかに、例えば組み立てラインのように、特定の状況下でロボットに取って代わられる人もいる。ビジネス・セクターに画期的なテクノロジーが導入されるたびに、一部の雇用が犠牲になる。しかし、このデメリットは誇張されすぎているかもしれない。というのも、ロボットの導入は通常、その技術をサポートする人に対するより大きな需要を生み出すからだ。
ロボットの導入により、企業は熟練したサポートスタッフを雇用しなければならなくなるのだ：この欠点は、潜在的な従業員にとっては良いニュースだが、倹約志向の企業にとっては悪いニュースだ。ロボットにはプログラマー、オペレーター、修理要員が必要だ。求職者は喜ぶかもしれないが、専門家を採用しなければならない（そして専門家レベルの給与を支払わなければならない）という見通しは、ロボット導入の障害となるかもしれない。

ロボット工学の未来：ロボット工学における人工知能の用途とは？

人工知能（AI）は、人間とロボットの相互作用、コラボレーションの機会、品質を向上させる。産業分野ではすでに、人間と一緒にテストや組み立てを行うロボットであるコ・ボットが活躍している。

人工知能の進歩により、ロボットは人間の行動をより忠実に模倣することができる。より人間のように行動し、考えるロボットは、労働力によりよく溶け込み、人間の従業員とは比較にならないレベルの効率をもたらすことができる。

ロボットの設計者は、人工知能を使用して、次のような強化された能力を作品に与えている：

コンピューター・ビジョン：コンピュータ・ビジョン：ロボットは、出会った物体を識別・認識し、細部を識別し、特定の物体をナビゲートまたは回避する方法を学習することができる。
操作：人工知能は、ロボットが物体を破壊することなく把持するのに必要な細かい運動能力を身につけるのに役立ちます。
モーション・コントロールとナビゲーション：ロボットはもはや、人間が経路やプロセスの流れに沿って誘導する必要はない。人工知能は、ロボットが環境を分析し、自己ナビゲーションすることを可能にします。この能力はソフトウェアの仮想世界にも適用される。人工知能は、ロボットのソフトウェア・プロセスがフローのボトルネックやプロセスの例外を回避するのに役立ちます。
自然言語処理と実世界の知覚：人工知能と機械学習は、ロボットが周囲の環境をよりよく理解し、パターンを認識・識別し、データを理解するのに役立ちます。これらの改善により、ロボットの自律性が向上し、人間のエージェントへの依存度が低下します。

ロボット・ソフトウェアについて

ソフトウェアロボットは、ウェブクローラやチャットボットなど、人間の介入なしにタスクを実行するコンピュータプログラムです。これらのロボットは完全にバーチャルであり、物理的な特徴がないため実際のロボットとはみなされない。

この技術は、ロボットにロードされ、そのプログラミングを決定するロボットソフトウェアと混同されるべきではありません。しかし、どちらの場合も、ソフトウェアは人間のインタラクションとは無関係に、実体（ロボットやコンピュータープログラム）がその機能を実行するのを助けているのだから、この2つの実体が重なるのは普通のことだ。

ロボット工学とロボットの未来

センサー技術の向上と、機械学習と人工知能の目覚ましい進歩により、ロボットは単なる暗記機械から認知機能を持つ協力者へと移行し続けるだろう。これらの進歩やその他の関連分野は、上昇軌道を謳歌しており、ロボット工学はこれらの進歩から大きな恩恵を受けるだろう。

今後、ますます高度化するロボットが、より多くの生活分野に組み込まれ、人間とともに働くようになることが予想される。ディストピア志向の破滅的予言者たちとは反対に、これらの改良型ロボットが労働者に取って代わることはないだろう。産業は栄枯盛衰を繰り返し、新技術の前に廃れるものもあれば、雇用や教育に新たな機会をもたらすものもある。

ロボットの場合もそうだ。自動車のフレームを溶接する人間の労働者は減るかもしれないが、機械のプログラム、メンテナンス、修理を行う熟練技術者の必要性は高まるだろう。多くの場合、これは従業員が貴重な社内トレーニングやスキルアップを受け、ロボットのプログラミングやメンテナンス、その他の分野や産業にも応用できる一連のスキルを身につけることができることを意味する。