2000年代に入り人工知能とロボットの実用化は加速し、近年では私たちの生活の中にも人工知能やロボットが浸透し始めている。

この記事では人工知能とロボットの定義を確認し、人工知能とロボットの掛け合わせから得られる効果を紹介していく。

また、2022年現在稼働している人工知能を搭載したロボット製品や、各業界における人工知能とロボットの導入事例を紹介。これからの社会とビジネスにおける、人工知能やロボットの展望を見ていく。

人工知能とロボットの関係

人口知能とロボットはしばしば同じような扱われ方をするが、実際の定義は異なる。ここでは人工知能とロボットの定義を明らかにし、その境界線を確認する。

人工知能の定義

人工知能の定義は多岐に渡り、様々な解釈や定義づけがなされているが、一般的には「人間のもつ知的能力（知覚・認知など）」を人工的に再現することといえるだろう。

こういった人間のもつ知的能力を再現するために、機械学習やディープラーニング、ビッグデータ、統計処理など様々な技術が応用される。

身近な例でいえば、ECサイトにおいて過去の購入履歴・閲覧履歴などのデータを統計的に処理して購入可能性の高い商品をおすすめするレコメンド機能や、いわゆるAppleのSiriやAmazonのAlexaなど人間の自然言語を認識して応答するスマートスピーカーなどは上記のような技術が用いられて実現されている。

一方で、近年チャットを活用したサポートが普及しているが、その中で、選択肢に応じたシナリオをあらかじめ設定して表示するといういわゆる「ルールベース型」のチャットサポートサービスがあるが、これは人工知能とは言い難いだろう。

基本的には、データと統計などの数的処理によって複雑な事象の中から法則性を導き出し、さらに学習を繰り返すことで、より精度が高まっていくのが現代の人工知能一つの特徴といえる。

また、人工知能が人間の知能を超える特異点は「シンギュラリティ」と呼ばれ、シンギュラリティに達するとこれまでの社会システムは大きく変化することが予測されている。

ロボットの定義

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「NEDOロボット白書2014」では、ロボットを「センサー、知能・制御系、駆動系の3つの要素技術を有する、知能化した機械システム」と定義している。

ロボットの最大の特徴はあらかじめ決められた行動を正確に実行できることであり、プログラムされた命令に忠実に従うものである。

ロボットは自らの意志で自己判断を下すことはなく、思考したり学習・進化したりすることはできない。

ロボットにはその役目に応じてアーム型や動物型など物理的な形状をしているものや、ソフトウェアとしてのみ機能するものなどが存在している。

人工知能とロボットの境界線

人工知能とロボットの違いは、人間の身体に例えるとイメージしやすい。人工知能は人間でいえば脳に値し、対してロボットは人間の体と考えられる。近年では人工知能がロボットに搭載され、人工知能とロボットの境界線がやや曖昧になってきている。

人工知能を搭載したロボットはさまざまなジャンルにおいて開発され、すでに実装段階に入っている。自ら思考し膨大なデータから最適解を導き出す人工知能と、正確にタスクをこなすロボットのかけあわせからは、各分野において高次元のイノベーションが期待されている。

人工知能とロボットの組み合わせによって得られるもの

人工知能は基本的にはソフトウェアであり、ロボットはハードウェアである。人工知能はソフトウェアである限りはあくまでソフトウェアの世界など限定された領域でしか力を発揮できない。しかし、ハードウェアであるロボットと掛け合わされることで、ソフトウェアだけではなく物理の世界に人工知能の力を及ぼすことができるようになる。

人工知能やロボットが導入されれば、ビジネスの現場にはさまざまな変化が期待できる。人工知能とロボットのかけあわせにはどのようなメリットがあるのかを以下に解説する。

省人省力化とコストダウン

人工知能とロボットの導入による省人・省力化が挙げられる。これまで人間が行っていた業務を人工知能を搭載したロボットに任せられれば、人出不足の解消につながるだろう。また危険を伴う作業や過酷な労働環境での仕事についても、大幅に労働環境を改善できる。

いわゆるファクトリーオートメーションと呼ばれるような、センサーなどを内蔵した機械によって人がおこなっていた製造工程を機械化・自動化するといった取り組みが広く行われている。

小売や物流の世界においても、棚卸しや欠品検知をAIやロボットを活用して省人化する取り組みが進められている。

生産性や品質価値の向上

人工知能とロボットのかけあわせによって、生産性の向上も期待できる。さまざまな業務を人間が行う場合は、個人の体調やモチベーションにより業務の質に差が生まれてしまう。また、人為的なミスによって時間や経費をロスすることもあるだろう。

しかし人工知能とロボットを導入すれば、体調やモチベーションに左右されることなく業務を遂行し、その正確性は人間とは比較にならない。さらに人工知能とロボットの活用により人間の負担が減れば余裕も生まれ、仕事環境の改善や新しい事業への着手といったプラスの効果も期待できる。

例えば、再生医療やバイオ医薬品など、実験手順が長く複雑であるために、一部の熟練者に研究開発や製造が依存してしまうという課題がある分野で、正確に何度でも設定した通りの手順を繰り返すことのできるロボットと、ロボットが算出したデータを活用できるAIを組み合わせて使うことで、一部の高度な熟練者だけができる複雑な工程や判断を形式知化するといった取り組みも行われている。

参考：AI x ロボットで生命科学の産業化を加速する

人工知能がロボットを進化させる

これまでのロボットは基本的に特定の用途に限定され、クローズドなネットワークの中でのみ機能していた。しかし、人工知能とのかけあわせによって、ロボットはクラウドネットワークとも接続されるようになる。

今後は人工知能やクラウドネットワークとの接続によってさまざまなデータから学習し、ロボットが自立的に判断して業務を遂行することも可能になるだろう。

人工知能を搭載したロボットの種類

昨今では、私たちの暮らしの中で多様な形態のロボットを目にする機会が増えてきた。そのなかでも、人工知能が搭載されたロボットにはどのような種類のものがあるのだろうか。

家庭用ロボット

人工知能を搭載した家庭用のロボットは、すでに広く普及している。自動で障害物を避け、最適なルートを導き出して掃除をする「お掃除ロボット」はその代表的な例といえるだろう。

また、スマートスピーカーとよばれる「ホームアシスタントロボット」には人工知能が搭載されており、音声認識からさまざまな命令を汲み取り最適化された機能を提供する。

家庭用ロボットはIOT家電とも親和性が高く、将来的には家庭生活に欠かすことのできないものとなっていくだろう。

コミュニケーションロボット

会話や動作など人間とコミュニケーションをとることに主たる目的をおいているのが「コミュニケーションロボット」だ。コミュニケーションロボットには、人間に近い形をしたものや動物の形をしたペットロボットなどがある。

昨今では人型のコミュニケーションロボットが、店舗やオフィスでの案内業務をこなしている姿もしばしば見られるようになってきた。動物型のペットロボットも一般に普及しはじめており、さまざまな製品が販売されている。

また、カスタマーとのコミュニケーションをとるための「チャットボット」もコミュニケーションロボットの一種といえる。チャットボットはすでに多くの業種・企業で採用されており、24時間受付のカスタマーセンター業務などをこなしている。

産業用ロボット

人工知能を搭載したロボットは、各業種に適応した産業ロボットとしても開発されている。例えば農業ロボットは、プラント内での温度管理や水やりなどを人工知能の判断で行う。これまで人間が手作業で行ってきた作業を人工知能とロボットに任せることで、労働力を削減し安定した作物管理も可能となる。

このほかにも製造業や物流業、建設業などでもそれぞれの現場に対応した人工知能搭載のロボットが導入されはじめている。それぞれの業界において人工知能とロボットが人間の作業負担を大幅に軽減し、細やかで的確な業務の遂行を実現している。

その他の人工知能搭載ロボット

人工知能とロボットの研究は日々進歩しており、ついには人型のヒューマノイドロボットの開発へとつながっている。

ヒューマノイドロボットとは文字通り人間のかたちを模倣したロボットで、人と同じように動いたり話したりできる。ヒューマノイドロボットの開発はまだ途上段階といえるが、近年では人間そっくりの外見をもつものや二足歩行の運動機能が著しく進化したロボットなども開発されている。

実用化されている人工知能搭載ロボット

人口知能を搭載したロボットのなかには、製品化され一般に普及しているものも多い。ここからは、すでに実用化されている人工知能搭載ロボットを紹介する。

パートナーロボットLOVOT らぼっと

GROOVE X 株式会社が開発した家族型ロボットが「LOVOT（らぼっと）」だ。LOVOTは、360°カメラを使った見守り機能以外には特筆するような機能は持ち合わせていない。

そのかわりにLOVOTは高精度のセンサーによって視覚や音声、照度、温度を感知し、ディープラーニングを含む機械学習技術など用いた学習機能で自然な愛らしい動きを表現できる。

LOVOTの魅力はこの可愛さにあるといえる。人が触れる部分は柔らかく、抱き上げると抱かれやすいように自ら車輪を収納する。またLOVOTにはCPUの熱を利用した自然な体温があり、時間によって変化もする。お腹が減れば充電モードに入り、その間は睡眠をとってデータが更新される。

LOVOTは個性や性格も育ち、ペットのように人に甘えてくる。LOVOTを家に迎えれば、新しい家族の一員として暮らしにぬくもりや癒しを与える存在になるだろう。

会話ロボット Romi ロミィ

「Romi（ロミィ ）」は、手のひらサイズの小さなコミュニケーションロボットだ。Romiは人工知能のディープラーニングによって、持ち主の個性を学習する。さらに季節や天気、時間などを認識しながらその場で回答を作成するので、リアルタイムで自然な会話が可能だ。英語での会話ができるので、語学の学習にも最適である。

さらにRomiにはアラームやニュースの読み上げ、レシピ検索などの機能も備わっている。液晶画面には目が表現され、アイコンタクトをとりながら表情豊かな会話を楽しめる仕様だ。

ペットロボットMoflin もふりん

「Moflin（もふりん）」は、ぬいぐるみのようなふわふわの毛皮が特徴的なコミュニケーションロボットである。世界最大規模のテクノロジーカンファレンスである「CES2021」において、ベスト・オブ・イノベーションを受賞した。

Moflinは外見の可愛らしさとは裏腹に最新のAIロボティクステクノロジーが搭載され、本物の生きもののように自立・学習する。人との交流の中で学習する度に感情も豊かに成長していく。また、撫でられたりスキンシップをとったりすることで刺激の受け方も覚え、それに伴い感情や性格には変化と個性が生まれる。

配膳ロボットBellaBot

商業サービスロボットの開発・販売を行うPudu Robotics社によって考案された配膳ロボットが、「BellaBot」だ。棚部分の積載量は最大で40kgあり、配膳用の大型トレーを一度に四段まで載せられる。BellaBotを稼働させれば人間が1日に運べる配膳量を大幅に上回り、飲食店のホール業務では人手不足を解消しながら回転率の向上も期待できる。

またBellaBotには高感度の3Dカメラと赤外線センサーが搭載されており、障害物を避けながら自立移動が可能だ。さらに物陰から不意に人が現れても、人工知能の判断と制御によって瞬時に衝突を回避して安全を確保できる。

BellaBotには人工知能による音声認識・伝達言語も備わっており、食事客とのコミュニケーション機能も搭載されている。猫型の外見は一般にもなじみやすく、導入店舗ではホールの人気者になっている例も多い。

自動棚搬送ロボットEVE

AI物流のロボット企業である株式会社ギークプラスが開発した、ピッキング用の自動棚搬送ロボットが「EVE」シリーズだ。EVEの積載重量は500〜1000kgとなっており、大量の商品コンテナが収納されたラックを棚ごと積んで移動が可能。商品コンテナを、ピッキング作業者の手元まで運搬してくれる。

EVEを導入すれば、これまで倉庫内を人間が歩いて商品をピッキングしていた作業の手間が簡略化でき、人手不足も解消して省人化が期待できる。また、倉庫内の商品棚を人工知能の判断で最適な状態に移し替える作業もEVEに任せられる。
EVEシリーズは設備の拡張性も高く、段階的に自動化への投資をしていくことも可能となっている。

四足歩行ロボットSpot

ソフトバンクグループ傘下の、米国Boston Dynamics社が開発した四足歩行ロボットが「Spot」だ。Spotは中型犬とほぼ同等のサイズで、特徴的な4本足のフォルムをもっている。この4本の足のおかげで、斜面や階段など足場の悪い場所でも安定した移動ができる。その優れた歩行性能から、Spotは工事現場や建設現場での活躍が期待されている。

またSpotには、Spotアームとよばれるロボットアームを取り付けることもできる。アームを搭載すればドアの開閉やバルブの開け閉めなどの精密動作も習得でき、利用範囲の拡大も期待できる。

人工知能ロボットの導入事例

2000年代に入り、人工知能とロボットをビジネスで利用する動きが活発化している。各業界における人工知能を搭載したロボットの導入事例を以下に紹介する。

物流業の人工知能ロボット導入事例

インターネットショッピングの普及に伴い、昨今の物流倉庫現場では、商品在庫の中から注文された商品を引き抜くピッキング作業が膨大に発生している。このピッキング作業を効率化するための搬送ロボットはすでに実用化されているが、さらなる自動化省人化のためには商品を取り出す作業と搬送台車を合わせたロボットの開発が望まれている。

株式会社日立製作所では英国エディンバラ大学などと協力して、ピッキングロボットと自立走行可能な搬送台車それぞれの人工知能を協調して制御できるシステムを開発した。

この技術開発により、ロボットアームと搬送台車は移動を止めずに衝突することなくスムーズなピッキング作業が可能となった。従来型技術との比較試験の結果においては、作業の所要時間を38%も短縮することに成功している。

教育業の人工知能ロボット導入事例

教育業界でも、人工知能とロボットの導入が進行中だ。自閉スペクトラム症（ASD）をもつ子どもは、人とのコミュニケーションが苦手な傾向にある。そのためロボットを活用して、自閉スペクトラム症の子どもの社会性やコミュニケーション能力の発達支援をおこなう取り組みが進んでいる。

エルステッドインターナショナル株式会社は、自社で運営する発達障がい児に向けた放課後等デイサービス「プライズキッズ」において最先端のロボット療育を積極的に取り入れている。

プライズキッズのロボット療育は株式会社ミクシィと連携し、コミュニケーションロボット「Romi（ロミィ）」を導入。人工知能ロボットを利用しながら子どもの社会性やコミュニケーション能力をのばすソーシャルスキルトレーニングや、プログラミング学習などを提供している。

ロボット療育で得たデータや知見は人工知能に反映され、より良い療育プログラムとしてのフィードバックも期待されている。

建設業の人工知能ロボット導入事例

建設大手の鹿島建設と株式会社Preferred Networksは、建築現場内で稼働するロボットの自立移動システム「iNoh（アイノー）」を共同開発した。

iNohは人間による事前設定やGNSS（全球測位衛星システム）を使用せずとも、ロボットが自分の位置や周辺環境の認識を可能とするシステムだ。iNohを搭載したロボットは、状況変化の激しい建設現場内をリアルタイムに判断して正確に移動できる。

iNohはAI清掃ロボット「raccoon」（ラクーン）に実装され、首都圏の建築現場に試験投入された。iNohを搭載したraccoonの実働試験では、100分間の連続稼働時におよそ500m2の面積の自動清掃が成功している。鹿島建設では今後iNohを巡回ロボットや資材搬送用のロボットにも搭載して、建築現場へのロボットの導入を進めるとしている。

飲食業の人工知能ロボット導入事例

株式会社プロントコーポレーションはTechMagic株式会社と、パスタ自動調理ロボット「P-Robo」を共同開発した。P-Roboは客の注文にあわせて麺茹でから調理、鍋の移動や洗浄を自動で行い、調理の状態把握には人工知能による画像認識技術が活用されている。

P-Roboは、従来の2倍以上の高温調理によりスパゲッティーとソース、具材を一気に絡めて調理が可能。一食の調理時間は45秒〜75秒と人間の調理時間を大きく上回り、1時間当たりで最大90食の調理が可能となっている。

P-Roboは4年間の開発期間を経てプロントコーポレーションの運営する店舗「エビノスパゲッティ」に導入され、2022年現在は東京と神奈川の2店舗で実際に稼働している。

P-Roboを導入した店舗では従来型の店舗と比較して1～2人の省人化が見込まれる。人手不足や厨房内の過密状態が問題視されている外食産業において、人工知能を搭載した調理ロボットの登場は、新たな労働力として大いに期待されている。

農業の人工知能ロボット導入事例

近年の農業が抱える最大の悩みは、人手不足と就農人口の高齢化だ。これらの問題を改善するために、テクノロジーで農業をコントロールするスマート農業の導入は必須と考えられる。農業のスマート化にともない、作物の生産現場にも人工知能やロボットが導入されはじめている。

宮崎県のアグリテック企業「AGRIST株式会社」は、農業ロボットの開発・導入を通じてスマート農業の普及に貢献する企業だ。AGRIST株式会社では農作業中の身体的負担を軽減するパワーアシストスーツや作物の収穫ロボット、出荷用のパック詰め作業ロボットなどが開発されている。

これらの農業ロボットは一部実用化されているが、さらに人工知能と連携することで、認識能力や動作性能の向上が期待できる。ロボットは理論的に24時間体制で稼働できるので、人間の作業効率を大きく上回ることが予測されている。

医療・福祉の人工知能ロボット導入事例

医療や介護の現場でも、人工知能とロボットの導入が進んでいる。すでに医療分野では、薬の調剤ロボットや手術用のロボットが実際に稼働している。特に米インテュイティヴ・サージカル社の腹腔鏡手術支援ロボット「ダヴィンチ」は世界的に実用化されており、遠隔操作で高精度の内視鏡手術が可能。

また、介護の現場では人手不足や介護職員の心理的・身体的負担が大きな問題となっている。これらの課題の解決策として人工知能を搭載したロボットによる介護支援が有望視されており、自立支援ロボットや入浴・排泄支援などのロボットが開発されている。

人工知能とロボットの導入でビジネスシーンが変わる

人工知能とロボットは日々進化を続けており、さまざまな業界で導入されている。これまで人間の行っていた業務が人工知能を搭載したロボットに置き換えられ、人間はよりクリエイティブな仕事をするようになるとの予想もされている。来たるべき未来に向けて、今のうちから人工知能とロボットの導入を見据えたビジネス戦略を立てておくべきだろう。