家庭用ロボット

家庭用ロボットまたはホームボットはサービスロボットの一種で、主に家事に使用される自律型ロボットですが、教育、娯楽、治療にも使用できます。ほとんどの家庭用ロボットは単純ですが、 Wi-Fiホームネットワークやスマート環境に接続され、高度に自律的なものもあります。2018年には推定1,630万台のサービスロボットがありました^。[1]

人々は、1760年頃から1840年頃にかけての産業革命の時期に、材料を加工したり製品を組み立てたりするためのロボットを設計し始めました。この歴史的出来事は、その時期に人々の生活水準が大幅に向上したため、歴史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。産業革命以来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、人々はロボットを家庭で使用することを考え始めました。^[2]

最も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年代に作られたすべての教育用および個人用ロボットの中で、Heathkit HEROロボットは群を抜いて最も成功し、最も人気のあるものでした。」^[3] 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と呼ばれています。このモデルは教育目的で使用され、顧客の需要に合うように、HERO JRと呼ばれる2番目のモデルが個人用に生成されました。最後の2世代はHERO 2000とArm Trainerと呼ばれています。HERO 1は教育用マシンとして非常に優れた感度を備えていました。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。教育目的のHERO 1の改良世代は「高度なプログラミング機能」を備えたHERO 2000で、別の世代のArm Trainerは産業目的であり、本格的な産業用ロボットの動作を制御できました。しかし、家庭用ロボットとしてのHERO 1の最も重要な改良はHERO JRです。HERO JRは、ダイナミックな個性を備えた最初の手頃な価格のパーソナルロボットでした。人々はこれを使って歌やゲームをしたり、朝に人を起こしたり、重要なイベントを通知したり、さらには家を守ったりすることができます。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ありません。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アクセサリとBASICカートリッジ」だけで行うことができます。^[3]

家庭用ロボットのもう 1 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 年にリリースされました。そのプログラミング言語により、幾何学的な動きをしたり、タスクを実行したりできました。ただし、センサーがないため、命令を受信したり、命令に正しく応答したりすることができず、実際のロボットとは見なされませんでした。この問題を解決するために、第 2 世代と第 3 世代には赤外線送信機が組み込まれ、リモート パッドで制御できるようになりました。最後の世代では、Topo4 にテキスト読み上げプロセッサが搭載されました。Topo4 は作成されましたが、生産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りました。2006年までに「354万台のサービスロボットが使用されました」。^[4]

このタイプの家庭用ロボットは、家の周りや家の中の雑用をこなします。次のような種類があります。

• ロボット掃除機と床洗浄ロボットは、掃き掃除と水拭き機能で床を掃除します。乾拭きにはSwifferなどの使い捨てクリーニングクロスを使用し、水拭きには再利用可能なマイクロファイバークロスを使用するものもあります。
• アイロンロボットのうち、ドレスマンは熱風を使ってシャツを乾かし、アイロンをかけるマネキンです。 ^[5]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（洗濯物折りたたみ機など）は、 LaundroidやFoldiMate（画像分析と人工知能を使用）、Effie（一度に12点の衣類にアイロンをかけます）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、自動で掃除するタイプの猫用トイレで、普通のビニール袋を敷くことができる内蔵のゴミ箱に、固まったゴミをろ過して排出します。
• ロボットキッチンには、ロティマティック（小麦粉からわずか数分でロティ、トルティーヤ、プリを作る）、モリー・ロボティクスMK1、プロメテウス・デルタロボットなどがある。^[6]

ナイトスコープなどのセキュリティロボットには、動きや侵入者を検知する暗視機能付き広角カメラが搭載されています。また、場所を巡回して不審な行動を撮影し、電子メールやテキストメッセージで警告を送信することもできます。保存された過去の警告とビデオの履歴は、Web経由でアクセスできます。ロボットは、1日中いつでも動作するように設定することもできます。^[7]

アトラスは、掃き掃除、ドアの開閉、階段の昇降などの家の中の作業を行うために作られたロボットです。^[8] サムスンは、ハンディやケアなどのロボット執事のデザインを発表してきました。^[9]

ロボット芝刈り機は、プログラムされた後、自動的に芝を刈ることができる芝刈り機である。一旦プログラムされると、この発明は、そのプログラムに従って自動的に動作を繰り返す。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装置が付属している。これはロボットに電力を供給し、ロボット自身とその切断刃を動かすことができる。芝刈り機の移動を助ける制御ユニットもある。このユニットには、動作プログラミングを記録して記憶するメモリユニットも含まれている。記憶された経路には、特定の方向への移動距離と回転角度が含まれる。これにより、再プログラムすることなく、同じ芝を繰り返し刈ることができる。ステアリングユニットは動作信号を取得し、芝刈り機を先導するリードホイールを動かして、プログラムされた経路に沿ってガイドする。

モデルによっては、最大4分の3エーカーの複雑で不均一な芝生を刈ることができるものもある。また、最大40,000平方フィート（3,700 m ²）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ものもある。^[7]

また、自動プールクリーナーは、3時間で埋め込み式プールの床から水面までを洗浄し、1分間に70ガロン（260リットル）以上の水を洗浄・循環させ、2μmほどの小さなゴミも取り除くことで、プールを自動的に清掃・維持するものもあります 。[ 7 ^]

Loojのような雨樋掃除ロボットはブラシとゴムの刃を使って雨樋からゴミを取り除き、ユーザーはリモコンを使って装置を操作する。^[10]

窓掃除ロボットは、屋外の窓、具体的には家の窓の掃除に最もよく使用されます。ただし、高層ビルや構造物の窓など、他の種類の窓にも使用できます。このロボットには、ロボットが窓の表面を一定の方向に移動できるようにする移動システムが含まれています。また、清掃パッドのそばに電動撹拌機も付いています。作動すると、撹拌機が窓の表面からゴミや汚れを取り除きます。清掃パッドは窓の表面と直接相互作用し、専用の窓用洗浄液を充填して汚れを直接取り除きます。

窓洗浄ロボットは、一般的に2つの磁気モジュールを使用して窓を移動し、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 m ²）をカバーします。^[11]

よく知られているファービーなどのロボット玩具は、1998年以来人気を博しています。小型の人型遠隔操作ロボットや、ロボット犬などの電子ペットもあります。これらは、ロボカップなどの競技会でも多くの大学で使用されています。

ソーシャルロボットは、社会的コミュニケーションの機能を担います。家庭用ヒューマノイドロボットは、高齢者や身体が不自由な居住者の相手として使われています。

ホームテレプレゼンスロボットは遠隔地を移動し、カメラ、スピーカー、マイクを介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ます。

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連携させ、高齢化や介護など様々な社会課題を解決する新たなライフスタイルの創出に貢献します。^[12]

治療用に作られたロボットは、かなり前から生産されています。これらの用途には、自閉症や理学療法などがあります。

• スターウォーズ映画シリーズでは、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補助しています。C -3POは翻訳やエチケットの面で人間を支援するために設計されたロボットです。^[13]
• アイザック・アシモフの『わたしはロボット』と、2004年の同名映画では、日常生活や家族の生活の中で、家庭用ロボットが共通の特徴として描かれている。
• 多くの漫画にはロボットメイドが登場しますが、有名なのは『宇宙家族ジェットソン』のロボット、ロージーです。メイドロボットは特にアニメでよく登場します(日本語ではメイドロボ、メイドロボット、メイドロボットと呼ばれます)。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さまざまで、外見は明らかに機械的なものから人間のようなものまでさまざまです。
• 2009年に映画化された『鉄腕アトム』は、手塚治虫の日本のアニメ『鉄腕アトム』を原作としており、様々な家庭用機能を備えたロボットが登場する。コメディーキャラクターの金色のヒューマノイドの相棒C-3POに似たオーリンは、家事やテンマ博士の息子トビーの家庭教師など、様々な仕事をこなすテンマ博士の家庭用ロボットを演じている。^[14]
• 2010年に失敗したサイファイの宇宙空母ギャラクティカの 前編テレビシリーズ『カプリカ』の最終回の最後に表示された小場面では、第一次サイロン戦争を引き起こした反乱の約5年前、コボルの12植民地の人間の住民のために家庭用および産業用のロボットアシスタントとして働くサイロンの初期モデルが登場します。
• 2008年の映画「ウォーリー」では、人間は知覚力のあるロボットをゴミ圧縮機として使い、地球に残したゴミを片付けている。ウォーリーは小さなブルドーザーのようなロボットで、手には爪があり、ゴミを集めて圧縮するのに時間を費やしている。イブという別のロボットは小さくてなめらかで、飛ぶことができる。^[15]
• 2012年の映画「ロボット＆フランク」には家庭用ロボットが登場し、映画のストーリーは老人と介護ロボットとの関係を中心に展開された。
• 2022年のフランス映画『ビッグバグ』は、ロボットヘルパーが存在するコミュニティが存在する2045年を舞台に、郊外に住む一団が家庭用ロボットに自分たちを守るために閉じ込められる一方、外では反乱を起こした知覚力を持つAIアンドロイドが反乱を起こすというストーリーだ。
• 2024年のテレビシリーズ「Sunny」は、飛行機事故で夫と息子が行方不明になった京都に住むアメリカ人女性が、夫のロボット工学会社から家庭用ロボットを受け取るという物語だ。

ウィキメディア・コモンズには、家庭用ロボットに関連するメディアがあります。

Wikiversityにはオープンソースの家庭用ロボットに関する学習リソースがあります

• シューマッハー、ヘレン（2018年7月30日）。「これで家事の終わりか？」BBCフューチャー。