コンテンツ
１．ロボット12345の定義（おさらい）
| 要素技術 | 系分類 | 制御回路 |
|---|---|---|
| 情報を感知し | センサー 系 | 入力 |
| 判断し | 知能・制御系 | 処理（制御） |
| 動作する | 駆動 系 | 出力 |
２．人間の感覚
外界のいろいろな刺激によって生ずる感覚。
五感
- 聴覚
- 視覚
- 嗅覚
- 味覚
- 触覚
- 触・圧覚
- 温・冷覚
- 振動覚
内臓感覚
内臓感覚には、臓器感覚と内臓痛覚の２つがあります。臓器感覚は空腹感、のどの渇き、尿意など、臓器が物理的・化学的に刺激されることによって生じる感覚です。一方の内臓痛覚は、内臓が痙攣（けいれん）したり、炎症を起こしたり、拡張したりすることで生じる痛みです。内臓痛覚は自律神経によって伝わります。
感覚にはどんなものがあるの？ | 看護roo![カンゴルー]
関連内容
３．センサーの種類6
1. 聴覚（マイクロフォン）
構造
- 音波を機械的なエネルギーに変える
- 電気的なエネルギー（音声信号）に変える
- 変換形式（発電構造）は、下記が代表的
参考
最新技術が詰まった”aibo”が、どういうふうに出来ているのかを観察してみる。 – ソニーが基本的に好き。|スマホタブレットからカメラまで情報満載
LOVOTの内部構造をGROOVE Xが大公開 可愛さはこうして作られた 頭脳に2つのCPUとFPGA 気になる出荷台数は? – ロボスタ
シェア 680 ツイート 78 はてブ 2 ロボットベンチャーのGROOVE Xは「LOVOT」(らぼっと)の生き物らしさの秘密を解説する内部構造公開イベント「LOVOTの内部構造、大公開!!」を本社で開催した。「LOV
2. 視覚
2-1. イメージセンサー9
原理1011
- 光を電荷に変換し、蓄積
- 電荷を転送
- 電荷を電気信号に変換
大別してCCDとCMOSがある。
実例
１）瓶詰め飲料の液面高さ検出
２）ルンバ
閑話
人工網膜（義眼15）使いすぎて脳が…
見どころ：
- 圧倒的な技術力差 火星人vs地球人
- 物理法則は不変→冷静に分析
- 性能低いロボットで、粘りつつ敵を倒していく
- 後半、とあるキャラが人工網膜を駆使して分析
- 活躍する反面…脳が疲れて…
2-2. 光センサー
参考
光電センサの種類や原理とは？具体的な導入事例や選定方法も解説！ – 株式会社FAプロダクツJSS事業部｜関東最大級のロボットSIer
実例
１）オートライト16
２）センサーキット
- 設定した明るさを検出して、リレーが動作
- モード切り替え可能
- 明るくなったときにON
- 暗くなったときにON
3. 嗅覚（匂いセンサー）
主な特長
- 複数の検知素子が検出する「ニオイ分子のパターン」を認識し、ニオイを識別
- 検知素子（＝感応膜）の数を増やすことで、より多くのニオイを識別
想定用途
閑話
4. 味覚
特徴
- SPRによって試料中の化学物質を検出し，味を同定
- 塩味、甘味、苦味に対応した認識膜あり
- リアルタイム計測ができる
- 濃度0.01%程度の物質が検出できる
活用事例17
- ロボットに搭載して
- 入院患者や老人ホームに入所者の食の安全や健康管理
- 食品工場のラインに導入し、生産した製品の品質の均一化
閑話18
5. 触覚
5-1. 触覚（タッチ）
方式と原理・特徴
抵抗膜方式
- 指を触れた際の抵抗値の変化によって、タッチを検出
- どんなものでタッチしても反応
- 電磁ノイズに強い
- コストが低い
静電容量方式
- 指を触れた際の静電容量の変化によって、タッチを検出
- 複数タッチ検出が可能
- 湾曲状でもタッチ可能(柔軟性)
- 耐水性あり
超音波方式
- 指を触れた際の超音波の変化によって、タッチを検出
- タッチパネル表面の映像が綺麗(透過性が高い)
- 表面が傷ついてもタッチ検出可能
- 故障が少ない(耐久性)
光学（赤外線）方式
- 指を触れた際の赤外線の変化によって、タッチを検出
- 10点以上のマルチタッチを検出可能
- タッチパネル表面の映像が綺麗(透過性が高い)
- 軽量(設計性)
実例
閑話
（SF）神経まで19つながり、痛覚を感じる義手2021
「ルーク・スカイウォーカーの都市伝説」6つの都市伝説の真偽を徹底考察‼︎ : ホロネットCh.327
5-2. 圧覚（圧力）
構造
- 気体や液体の圧力をダイヤフラムが受ける
- ダイヤフラムの変化を感圧素子で計測・電気信号に変換
実例
水中ロボット
- 水深に応じた電気信号を出力
- 水深何mにいるかわかる
5-3. 温覚・冷覚（温度）
温度センサの種類
- 輝度や色・赤外線強度などで温度を測定する「非接触式」
- 熱起電力や電気抵抗・磁気の変化を利用する「接触式」
実例
- パソコン
- 自動車22
- 家電（冷蔵庫、電子レンジなど）
参考
5-4. 振動感覚（加速度）
構造と原理
- MEMS技術を用いた、静電容量式加速度センサ
- 動作原理
- 加速度が加わっていない状態では、固定電極と可動電極の間の距離Cは同じ
- 加速度を印加すると、可動電極が変位（距離がC1とC2になる）
5-5. 平衡感覚（ジャイロ）
構造と原理
- 回転角速度の測定を実現する慣性センサの一種
- 物体が回転している速度を表す物理量
6. 周囲覚23
6-1. 測距センサー
原理
Time of Flight ( ToF )
種類
レーザーと超音波の違い
事例
参考
【aibo 解体新書】ソニーの本気を見た！ 新型aibo分解レポート – ロボスタ
シェア 538 ツイート 48 はてブ 9 2018年1月、発売間もないaiboを分解する機会を得た（ちなみに、ロボスタのaiboではない）。今回そのaiboの分解過程を通じて、aiboの複雑な内部の構造を簡単に紹介した
ERS-1000 | ヘルプガイド | からだの感覚（センサー・カメラ・マイク）
日本市場におけるリチウムイオン電池のリサイクルマーク表示について | 一般社団法人 電池工業会
閑話
全盲の剣士が 超音波センサ仕込みのサングラス で戦う
- 元は正常な視覚を持っていた、古武術を極めた現代剣士
- 戦地で負傷して、全盲に
- 元々、稀有な察知能力の持ち主で、見えない方が強い（笑
- 超音波センサによるサポートがあった方が、手加減できる
|
死がふたりを分かつまで 1巻 (デジタル版ヤングガンガンコミックス) 新品価格 |
6-2. 人感センサー24
細かい原理（マニア向け）
事例
aibo | SONY
6-3. 位置（GPS）
構造と原理
- 24時間いつでも、地球上のどこにおいても、誰もが簡単に使用可能
- センサ仕様にもよるが、高精度に位置測定が可能
測定原理
参考
スマホの位置情報（GPS）を最適に設定する方法 精度の高め方やバッテリー消費対策も【iPhone／Android】 | アプリオ
地図アプリでのナビからポケモンGOにいたるまで、何かと便利な位置情報サービス。しかし実際には、まったく違う現在位置が表示されたり、一本向こうの通りにいることになっていたりと、必ずしも精度の高い位置情報が得られると言い切れない場合もあります。そこで本記事では、スマホにおける位置情報の仕組みについてざっくり説明した上で、精...
コメント返し
- ロボットは優れているから、いつか人間がいなくなって ロボットばかりの時代が来そう。
→プログラム次第。可能性あり。先刻、✘ロボットが目的、◯ロボットを手段に幸せを目指す ↩︎ - 近い将来は AI とともに生活することが当たり前になることが少し心配。AI に頼りすぎて人間の脳は衰えてしまうのでは。
＞鋭い。心がけ次第か。どうあれ、常に自分の頭で考えること。結果、幸せに気づく。自分の正解は自分の中にある。
＞あなたが、いかに人生を味わうか。 ↩︎ - 一番初めに世の中に出たロボットは？
＞ロボットの歴史 – 日本玩具文化財団
＞からくり人形に見る日本人とロボットの関わり | nippon.com
＞人間らしさにこだわった東洋初のロボット「学天則」 | nippon.com
＞人間とロボットのパートナーシップ：AIBOのお葬式 | nippon.com ↩︎ - ドラえもんのようなロボットを作れるまであとどれくらいかかるのか？
「ドラえもんを本気でつくる」ことを目指す – J-WAVE 81.3 FM JK RADIO TOKYO UNITED ↩︎ - ロボットの技術は理解していないと難しい。誰でも使いこなせるようになれば生活しやすい環境が作れる
＞再現性・理論のエンジニア、感覚の職人。幸せ目線では… ↩︎ - 音でも光でも どんな刺激でもエネルギーに変換できることに驚いた
＞エネルギーと電気信号。人間自体が電気・筋肉で動く生ロボ。 ↩︎ - カラオケでマイクの音が物によって違うのは指向性が関係あるのかな
＞可能性あり。Ch別の音量設定、マイク自体の構造・仕様の違い？ あるいは劣化？ ↩︎ - 一つのマイクで無指向性⇔単一指向性に切り替え（これ初耳！）
マイクロホンの指向特性（単一指向性）｜Microphone Navi｜オーディオテクニカ
SAMSON マイク ポータブル USB コンデンサ Go Mic製品マニュアル ↩︎ - 何でもかんでも写真にとって、覚えようとしないのはもったいない
＞体験や記憶が大事 DIE WITH ZERO 人生が豊かになりすぎる究極のルール ↩︎ - 赤緑青の3色で全ての色を表現できるって本当なのか
光はRGBでできている | キヤノンサイエンスラボ・キッズ | キヤノングローバル ↩︎ - 目が悪いから遠くが見えない時はスマホのカメラ機能を使ってみることが多い
＞もはや体の一部！PYCHO-PASS ↩︎ - 人によって物の見え方が違うことを知った。これから対象の方と接する時は距離感などに気をつけていきたい
＞学び♪知得と体得 ↩︎ - OT は相手の考えについて考えるのが大事
＞物理・心理・同じ方向 ↩︎ - 人間の目の中央値の画素数が700万、中央の範囲がよくわからなかった
人間の目の解像度は、何万画素？ | ギズモード・ジャパン ↩︎ - 失明した人がまた目が見えるようになる 義眼 は開発されてますか？
Argus II：視力を回復させるバイオニックアイ | 知財図鑑
電子網膜インプラントを使用している盲目の患者は技術が時代遅れになりサポートされなくなるため人工視力を失う危険あり – GIGAZINE ↩︎ - オートセンサーの方が楽だなと思いました
＞人間、手動、楽しむ。幸せにつながる。 ↩︎ - スプーン型の機器で食べてなくても味がわかるもの
電気の力で減塩食の塩味を約1.5倍に増強する技術およびその技術を使った「エレキソルト」の開発が内閣府「日本オープンイノベーション大賞」で日本学術会議会長賞を受賞 | 2024年 | キリンホールディングス
通信で「味覚」を共有する技術をドコモが開発 実際に“味見”してみた – ITmedia Mobile
↩︎ - 家に ミラクルフルーツの苗があって 昔よくレモン 食べてた
＞苗が家にある人は初めて ↩︎ - 義手や義足、脳や声で伝達して動いているため少し遅れて行動している点
＞脳伝達は声より早い。安全のために速度遅め？ ↩︎ - V.E.G見たことある、タイプライターを義手で打つ…腕を失ってもできる仕事が増えるのではないか。
＞肯。筋電ではない脳の信号、音声入力の方が効率は良い？ ↩︎ - 親戚の足切断と義足使用、義足の軽量化がされるべき
＞重量はあった方がいい？ ↩︎ - バイクに乗っているので 冷却ファンのことを知ってた
＞同じくライダー、空冷式なので冷却ファンなし ↩︎ - バイト先で 猫型の配膳 ロボットが料理を運ぶ。壁や人に当たらないように料理を運べるのはセンサーのおかげ とわかった。
＞学び深い。誤検出・誤作動、開発者は苦労。 ↩︎ - センサーライトの前を人が通っていないのに反応したことがあった。人間じゃなくて猫などの生き物が通っても反応するのか
＞サイズによっては反応。仕様差はあるだろう。 ↩︎