家庭用ロボット

家庭用ロボットまたはホームボットは、主に家事に使用される自律型ロボットであるサービスロボットの一種です^{[ 1 ]}が、教育、娯楽、または治療にも使用される場合があります。ほとんどの家庭用ロボットは単純なものですが、 Wi-Fiホームネットワークやスマート環境に接続され、高度に自律しているものもあります。2025年には推定3790万台のサービスロボットが存在し、2027年には約5000万台に増加すると予想されています^{[ 2 ]。}

人々は、特に1760年頃から1840年頃までの産業革命期に、材料を加工したり製品を製造したりするためのロボットを設計し始めました。この歴史的な出来事は、その期間に人々の生活水準が大幅に向上したため、歴史上の大きな転換点となりました。しかし、これらのロボットは家庭用ロボットとはみなされません。産業革命以降、100年以上にわたって産業用ロボットが急速に改良された後、人々は家庭でのロボットの使用を検討し始めました。^{[ 3 ]}

初期の家庭用ロボットの 1 つは「HERO」と呼ばれ、1980 年代に販売されました。「1980 年代に作られた教育用および個人用ロボットの中で、Heathkit HERO ロボットは圧倒的に成功し、最も人気がありました。」^{[ 4 ]} Heathkit によって作られた HERO ロボットには 4 つのタイプがありました。最初のモデルは HERO 1 と呼ばれ、教育目的で使用されました。顧客の要求に合わせて、個人使用向けの 2 番目のモデルである HERO JR が作られました。最後の 2 つの世代は HERO 2000 と Arm Trainer と呼ばれています。教育用マシンとしての HERO 1 は非常に優れた感度を持っていました。情報を正確に収集し、このデータを分析することができました。教育目的で HERO 1 を改良した世代は HERO 2000 で、「高度なプログラミング機能」を備えていました。もう 1 つの世代である Arm Trainer は産業用で、フルスケールの産業用ロボットの動作を制御することができました。しかし、家庭用ロボットにおけるHERO 1の最も重要な改良点はHERO JRである。HERO JRは、ダイナミックな個性を持つ、手頃な価格のパーソナルロボットの先駆けとなった。人々はHERO JRを使って歌を歌ったり、ゲームをしたり、朝起こしたり、重要なイベントを通知したり、さらには家の警備をしたりすることができる。個人用ロボットであるため、ロボットを操作するのにプログラミングスキルは必要なく、ロボットを再プログラムしたい場合は、「家庭用コンピュータとオプションのRS-232アクセサリおよびBASICカートリッジ」で簡単に行うことができる。^{[ 4 ]}

家庭用ロボットのもう一つのプロトタイプは「Topo」と呼ばれ、Androbot Inc.によって設計され、1983年に発売されました。そのプログラミング言語により、幾何学的な動きやタスクの実行が可能でした。しかし、センサーが搭載されていなかったため、命令を受信して​​正しく応答することができず、真のロボットとはみなされませんでした。この問題を解決するため、第2世代と第3世代では赤外線送信機が搭載され、リモコンで操作できるようになりました。最終世代のTopo4には、音声合成プロセッサが搭載されました。Topo4は製造されましたが、量産化されることはありませんでした。

これら2つの家庭用ロボットのプロトタイプにより、家庭用ロボットはますます身近で手頃な価格になった。2006年までに「354万台のサービスロボットが使用されていた」。^{[ 5 ]}

このタイプの家庭用ロボットは、家の中や家の外の雑用をこなします。種類には以下のようなものがあります。

• ロボット掃除機や床掃除ロボットは、掃き掃除と水拭き機能を備えており、例えばiRobot Roombaは、センサーとマッピング技術を用いて障害物を検知し、掃除経路を最適化することで、自律的に床を移動しながら掃除を行います。一部の機種は、 Swifferなどの使い捨ての掃除用クロスを使って乾拭きしたり、再利用可能なマイクロファイバークロスを使って水拭きしたりします。
• アイロンロボットの中では、ドレスマンは熱風を使ってシャツを乾かしてアイロンをかけるマネキンです。 ^{[ 6 ]}他のものには、ダウン部分（パンツ、ズボン、スカート）用のマネキンもあります。より高度なもの（洗濯折りたたみ機など）は、ランドリーロイドやフォールディメイト（画像解析と人工知能を使用）、エフィー（一度に12着の衣類にアイロンをかける）のように、衣類を折りたたんで整理します。
• 猫用トイレロボットは、固まった猫砂をろ過して内蔵のゴミ容器に排出する自動式のセルフクリーニング式トイレで、容器には普通のビニール袋を敷くことができます。
• ロボットキッチンには、 Rotimatic （小麦粉から数分でロティ、トルティーヤ、プーリを作る）、 Moley Robotics MK1、Prometheus delta ロボット^{[ 7 ]}、AI 調理台ロボットのPosha ^{[ 8 ]}などがあります。

Knightscopeのようなセキュリティロボットは、動きや侵入者を検知する暗視機能付き広角カメラを搭載しています。場所を巡回し、不審な行動をビデオ撮影し、電子メールやテキストでアラートを送信できます。過去のアラートやビデオの履歴はWeb経由でアクセスできます。また、ロボットは1日中いつでも動作するように設定できます。^{[ 9 ]}

Atlasは、掃除、ドアの開閉、階段の上り下りなどの家事を行うために作られたロボットです。^{[ 10 ]} SamsungはHandyやCareなどのロボット執事のデザインを発表しています。^{[ 11 ]}

ロボット芝刈り機は、プログラムされた後に芝刈りを自動で行うことができる芝刈り機です。一度プログラムされると、この装置はプログラムに従って動作を自動で繰り返します。ロボット芝刈り機には、電動モーターまたは内燃機関である動力ユニットが付属しています。これにより、ロボットに動力が供給され、ロボット自身と刈り刃が移動できるようになります。また、芝刈り機の移動を補助する制御ユニットもあります。このユニットには、GPSと障害物センサーを使用して動作プログラムを記録および記憶するメモリユニットも含まれています。^{[ 12 ]}記憶された経路には、特定の方向への移動距離と旋回角度が含まれます。これにより、再プログラミングすることなく同じ芝生を繰り返し刈ることができます。操舵ユニットは動作信号を取得し、芝刈り機をプログラムされた経路に沿って誘導するリードホイールを推進します。

一部のモデルは、最大 4分の エーカーの広さの複雑で不均一な芝生を刈ることができます。また、40,000 平方フィート (3,700 m ² )もの広さの芝生を刈ることができ、最大 27 度の傾斜の丘にも対応できるモデルもあります。^{[ 9 ]} 

また、埋め込み式プールの床から水面までを3時間でこすり洗いし、毎分70ガロン（260リットル）以上の水を洗浄・循環させ、 2μmほどの小さなゴミまで除去することで、プールを自律的に清掃・維持する自動プールクリーナーも存在する。^{[ 9 ]}  

Loojなどの雨どい清掃ロボットは、ブラシとゴム製の刃を使って雨どいからゴミを取り除きます。ユーザーはリモコンを使ってこの装置を操作します。^{[ 13 ]}

窓拭きロボットは、屋外の窓、特に住宅の窓の清掃に最も一般的に使用されています。しかし、高層ビルや構造物などの他の種類の窓にも使用できます。このロボットには、定められた方向に窓面を移動できる移動システムが搭載されています。また、清掃パッドの近くに電動攪拌装置が配置されています。この攪拌装置が作動すると、窓面からゴミや汚れを取り除きます。清掃パッドは窓面と直接接触し、専用の窓用洗浄液で満たされることで、汚れを直接除去する役割を担っています。

窓拭きロボットは、一般的に2つの磁気モジュールを使用して窓をナビゲートし、マイクロファイバーパッドに洗浄液を噴霧して窓を洗浄します。1回の充電で約1,601平方フィート（148.7^平方メートル）をカバーします。 ^{[ 14 ]} 

ファービーなどの有名なロボット玩具は、1998年以来人気を博している。小型の人型リモコンロボットや、ロボット犬などの電子ペットも存在する。また、多くの大学がロボカップなどの競技会でこれらのロボットを活用している。

ソーシャルロボットは、社会的なコミュニケーションの機能を担う。家庭用ヒューマノイドロボットは、高齢者や身体の不自由な住民の話し相手として利用されている。

家庭用テレプレゼンスロボットは、遠隔地を動き回り、カメラ、スピーカー、マイクを通してそこにいる人々とコミュニケーションをとることができる。

ネットワークロボットは、ユビキタスネットワークとロボットをリンクさせ、人口高齢化や介護などさまざまな社会問題に対処するための新しいライフスタイルやソリューションの創造に貢献しています。^{[ 15 ]}

治療目的で開発されたロボットは、かなり以前から生産されている。こうしたロボットの用途には、自閉症の治療や理学療法などが挙げられる。

• スター・ウォーズの映画シリーズでは、さまざまな形や大きさのロボットが人間のさまざまな作業を手伝っているのが見られます。C -3POは、翻訳や礼儀作法において人間を手伝うように設計されたロボットです。^{[ 16 ]}
• アイザック・アシモフの小説『われはロボット』と、2004年の同名映画では、家庭用ロボットが日常生活や家族生活における一般的な要素として描かれている。
• 多くのアニメ作品にはロボットメイドが登場し、中でも『宇宙家族ジェットソン』のロージー・ザ・ロボットが有名です。メイドロボットはアニメで特に人気が高く（日本語ではメイドロボ、メイドロボト、メイドロボットなどと呼ばれます）、その人工知能は初歩的なものから完全に知覚力と感情を持つものまで幅広く、外見も明らかに機械的なものから人間そっくりなものまで様々です。
• 手塚治虫原作の日本のアニメ『鉄腕アトム』を基にした2009年の映画版『鉄腕アトム』では、様々な家庭機能を持つロボットが登場する。コミカルな金色の人型ロボットC-3POに似たオーリンは、天馬博士の家庭ロボットとして、家事や天馬博士の息子トビーの家庭教師など、様々な仕事をこなす。^{[ 17 ]}
• Syfyチャンネルで2010年に放送されたものの失敗に終わった『バトルスター・ギャラクティカ』の前日譚テレビシリーズ『カプリカ』の最終話の最後に描かれた短いシーンでは、第一次サイロン戦争を引き起こした反乱の約5年前、コボル十二植民地の人間住民のために家庭用および産業用ロボットアシスタントとして働く初期型サイロンが登場する。
• 2008年の映画『ウォーリー』では、人間は地球に残したゴミを片付けるために、知性を持つロボットをゴミ圧縮機として利用します。ウォーリーは、手が爪になっている小型のブルドーザーのようなロボットで、ゴミを集めて立方体に圧縮することに時間を費やしています。イヴという名の別のロボットは、小型で流線型で、空を飛ぶことができます。^{[ 18 ]}
• 2012年の映画『ロボット＆フランク』では、家庭用ロボットが登場し、物語は高齢男性と介護ロボットとの関係を中心に展開した。
• 2022年のフランス映画『ビッグバグ』は、2045年のレトロフューチャーな架空世界を舞台に、日常生活や家族生活に家庭用ロボットが浸透している世界を描いている。郊外に住む一群の人々は、身を守るために家庭用ロボットによって家に閉じ込められるが、その外では、反乱を起こした知能を持つAIアンドロイドが暴動を起こす。
• 2024年のテレビシリーズ『サニー』は、京都に住むアメリカ人女性が、夫と息子を飛行機事故で失踪させた後、夫のロボット会社から家庭用ロボットを受け取るという物語である。

• シューマッハ、ヘレン（2018年7月30日）「家事の終焉か？」BBC Future