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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
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
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
閑話
真っ白過ぎなLEDヘッドライトは、眩しいわ散乱するわで…
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
AI活用例シリーズ：セラピーの提案
人間の嗅覚が感情に作用しやすい理由を説明しつつ、その作用を応用してロボットと嗅覚センサーを使ったセラピーを提案して。このとき、人間が感情（特に負の感情）を自身で認めた上で論理的に解決に当たると、例え対立している間柄であっても、お互いの気持ちを理解した上で改善に当たりやすいという点に着目してほしい。
人間の嗅覚は、他の感覚とは異なり、脳の感情や記憶をつかさどる領域に直接つながっているという特徴があります。特に嗅覚情報は、大脳辺縁系の扁桃体や海馬といった領域に即座に到達し、これが感情の喚起や記憶の想起に大きな影響を及ぼします。たとえば、ある香りを嗅いだ瞬間に懐かしい記憶が蘇る経験は、多くの人にとって馴染みがあるでしょう。
この「香りと感情の直結性」を応用すれば、セラピーや対人関係の改善に新たな可能性が生まれます。ここでは、ロボットと嗅覚センサーを組み合わせたセラピーシステムを提案します。
■ 提案：嗅覚センサー搭載ロボットによる感情認識セラピー
【基本コンセプト】
人間の発する微細な体臭や皮膚ガスには、ストレス・怒り・不安といった感情に関連する揮発性有機化合物（VOC）が含まれています。嗅覚センサーを用いれば、これらの化合物をリアルタイムで検出することができます。
【システム構成】
- 嗅覚センサー：皮膚ガスや発汗中の匂い成分（例：アンモニア、酢酸、アルデヒド類）を検出し、感情状態を推定
- ロボット：感情状態に応じて反応や会話内容を調整し、ユーザーと対話
- 香り出力装置：安心感を与える香り（ラベンダー、ヒノキ、柑橘など）を選択的に放出
- 対話支援AI：ロボットが「あなたは今、怒りや不安を感じていませんか？」とやさしく問いかけ、ユーザーが自身の感情を客観視するきっかけを与える
■ セラピーの進行イメージ
- 嗅覚センサーで感情の兆候を検出
- ユーザーが感情を表現する前に、ロボットが匂い成分から感情の変化を察知
- 香りで感情を整える
- 不安を和らげる香りを放出し、自律神経を穏やかに調整
- 感情の認知と言語化を促す対話
- 「いま何が不安だったか、自分の気持ちを少し話してみませんか？」
- ロボットが感情の存在を肯定し、自己認識を促す
- 論理的解決へのステップを共に考える
- ユーザー自身が気持ちを認めた上で、「相手との関係をどうすれば良くできるか」をロボットとともに整理
- 相手への共感や見方の変化を導く
■ 応用の意義
対人関係においては、感情のこじれが対立を深めます。しかし、自分の感情を認め、冷静に言語化できたとき、人は驚くほど論理的に対処できるようになります。これは、たとえ相手が敵対的であったとしても同じです。相手もまた感情を抱えている存在であると理解できたとき、関係修復の糸口が見えます。
ロボットは、人間のような「批判」「否定」をしない中立的な対話者として、安全に感情を吐露できる存在になりえます。そして、嗅覚センサーによる補助は、本人が自覚していない感情の存在に気づかせるきっかけを与えます。
4. 味覚
特徴
- 基本五味の定量化
- 甘・旨・塩・酸・苦の5つの基本味を数値化し、味の可視化を実現
- AI（ニューラルネットワーク）による味覚解析
- 味の相互作用（例：砂糖を加えると苦味が和らぐ）、複雑な味の構成を解析可
- 味の経時変化の測定
- 時間経過による味の変化を捉え、品質管理や製品改良
- 食品同士の相性評価
- 異なる食品の組み合わせによる味の相性を数値化、商品開発や提案
原理
- 人間の味覚の再現
- 人間の舌にある味蕾の働きを模倣し、食品や飲料から電気信号を測定
- AIによるデータ解析
- 測定した電気信号をニューラルネットワークで解析し、味を数値データとして出力
- 味の相互作用の考慮
- 甘味と苦味のバランスなど、複数の味が組み合わさった際の相互作用を解析
活用事例
- 商品開発：
- 品質管理：
- マーケティング支援：
- アサヒ「クリアアサヒ」と料理の相性度を算出し、製品の汎用性を可視。
- 食品の相性分析：
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18つながり、痛覚を感じる義手1920
「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21
- 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22
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
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
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
6-2. 人感センサー23
細かい原理（マニア向け）
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
コメント返し
【感覚・五感に関するコメント】
＞五感は人間が人間らしく生きていく上で とても重要であると思うので 将来的に麻痺で 感覚がなくなってしまった方などが感覚を補えるようなセンサーが作られるといい
- そう考えると、サリヴァン先生・ヘレンケラー氏とかすごい
- 失ったものを取り戻せるのが理想
- 失ったことを受け入れ、残された機能で楽しむことも大切
＞こういった技術を使えば 義肢や義足でも 感覚を感じられるようなものも出てきて、より医療が発展しそうだ
- 感覚を感じる義肢は素晴らしい
- 残された皮膚部位や音で感覚を伝える簡単な方法もある
＞味覚の機械に関しては感電しそうで怖い
- 味覚を分析する機械であり、味を感じさせる機械ではない
- 味を感じさせる機械は別にある->2024コメント参照
＞小学生の頃に発明した麦茶と牛乳を飲むとコーヒー牛乳になる
- 麦茶の香ばしさと牛乳の脂肪分がコーヒー牛乳に似た風味に
- 焙煎した植物と牛乳を混ぜると応用できる
【センサー・機械技術に関するコメント】
＞車で通学している時 ドキドキ 昼間なのにオートライトが作動してしまうのが気になった
- センサー部分にゴミや汚れがある可能性
＞スマホなどのタッチパネルの機械があるが布には反応しない が指には反応する。服なのか 指なのかを察知しているんだとしたらすごいなと思った
- おそらく静電容量型の技術
- 特殊な手袋は静電容量に反応する素材を使用している
【高齢者と技術に関するコメント】
＞現在の生活は 高齢者に優しくないと感じることがある。昔は機械が普及していなかったのでから、逆に不便だと感じるのではないか
- 機械に慣れた人が高齢者を助けるべき
- 自分たちが高齢者になった時はどうなるか疑問
【AIと人間の関係に関するコメント】
＞機械に頼り続けていたら楽だけど将来 人間は働いていなくて 人間らしさを感じられなくなりそうだと思う。
- 機械使用が目的化すると本末転倒になる
- 人間にしかできない楽しみや感じることを忘れなければ大丈夫
＞将来の仕事はほとんど AI やロボットに取られるとの話をよく聞きます。この先の仕事で AI と人間が一緒になって働くことはあるでしょうか。
- 人型ロボットは人間と一緒に働く効率と安全性が高い
- 物理的ロボットの介入は現状では難しい
- 仕事を奪われても楽しく生きられれば問題ない
- AIやロボットを手段として使うべき
＞AI が人格を持つと人間がやっている役目もなくなったり…使い方を間違えると怖いなと思った
- AIが適切な人格を持てば人間が人間を育てる意味が変わる可能性
- モンテッソーリ教育のような成長に応じた教育ができるかも
- 五感で楽しむことはAIに代替できないので意識して生きるべき
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【プライバシーと技術に関するコメント】
＞GPS や カメラなど 小さくなって 使い勝手が良くなり 防犯にも使えるので 便利だけど 、その分 犯罪にも使いやすくなるので怖いと思った
- 権利と責任、影響の輪のバランスが崩れている
- 太陽フレアの問題がこの7月に…通信障害は嫌だが、救われる気持ちもある
＞GPS について 有名人がぬいぐるみのプレゼントに GPS をつけられて 位置を特定されることがよくある。大きい GPS を開発したり位置が特定されないような何かがあればいいなと思った。
- 怖い時代になった
- 保護策として、その物が金属でなく小さめなら、電子レンジで処理できるか
