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【DX検定】ロボットとスマートマシーン分野まとめ|キーワード解説+出題ポイント

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DX検定の 「ロボットとスマートマシーン分野(G)」 は、ロボット技術とスマートマシーンを軸に、基礎から応用、開発の観点まで整理して理解することが求められる領域です。しかし、ロボット関連は用語の範囲が広く、サービス事例も絡むため、構造立てて押さえないと混乱しやすいのが実情です。

本記事は、G1(ロボットとロボット技術)とG2(スマートマシーン)で、実際の試験の問題文や選択肢での頻出キーワードを出題頻度(★〜★★★)つきで整理した「合格用まとめ」です。

基礎知識→応用知識→開発知識の流れで理解を積み上げつつ、ロボット分野は代表サービス/事例も含めて整理でき、最後に「混同しやすいキーワードまとめ」でひっかけポイントをまとめて確認できるので、用語暗記に留まらず“出題される形”で理解したい方におすすめです。

出題範囲の全体像はこちらのページをご覧ください。

G1_ロボットとロボット技術

ロボット技術の基礎知識

ロボット技術(★)

定義:センサーで環境を認識し、判断し、アクチュエータで動作する仕組み・技術の総称。
ポイント:

  • 「認識(センサー)→判断(制御/AI)→動作(駆動)」の分解で覚える
  • 現場導入では、安全・停止・フェールセーフ設計が必須

間違えやすいポイント:

  • ロボット=人型、ではない(搬送・清掃・倉庫・農機など形は多様)
  • “AIがある=ロボット”でもない(機械制御のみの産業用も多い)

産業用ロボット

定義:工場などで、溶接・組立・搬送などを高精度・高耐久で行うロボット。
ポイント:

  • 高精度・繰り返しに強い(定型作業の自動化に最適)
  • 安全柵/協働設計など、作業環境とセットで成立

間違えやすいポイント:サービスロボット(配膳等)と同じ要求(柔軟性・対人安全)で語らない。

ヒト型ロボット(★)

定義:人間に近い形状・関節構造で、汎用的な作業を狙うロボット。
ポイント:

  • “人の環境で働く”ために、人と同じ形が有利になる場面がある
  • ただし難易度は高く、実用は用途限定から進むことが多い

間違えやすいポイント:

  • ヒト型=万能、ではない(コスト/安全/安定性の壁が大きい)
  • 産業用ロボットの置換が一気に進む、という断定は危険

アバターロボット(★)

定義:遠隔から人が“その場にいるように”作業・接客・移動などを代行するロボット。
ポイント:

  • 価値は「時間・距離の制約を超える」「身体能力の拡張」に寄る
  • 遠隔操作(テレオペ)+半自律(自動補助)へ進化しやすい

間違えやすいポイント:

  • “ホログラムで会話が良くなる”系(コミュニケーション強化)と混同しがち
  • 生成AI家庭用エンタメロボット、といった目的取り違えに注意

ソフトウェアロボット(★)

定義:PC上の定型作業(入力・転記・照合など)を自動実行する“仮想のロボット”(RPAの中心概念)。
ポイント:

  • UI操作の自動化で、既存システムを変えずに効く場面が多い
  • 自動化レベルは「部分置換(省力化)」から段階的に上がる

間違えやすいポイント:

  • ソフトウェアロボット=物理ロボット、ではない
  • “自ら自動化(自己判断して勝手に最適化)”のような強い自律性を前提にしない

デジタルレイバー(仮想知的労働者 / Digital Labor)(★)

定義:人が行っていた事務作業を、ソフトウェア(RPA等)が担うという捉え方。
ポイント:置換対象は「定型・反復・ルール化できる」事務作業が中心。
間違えやすいポイント:知的判断や例外処理が多い業務まで“そのまま全置換”できると考えない。

ロボット技術の応用知識

自律モバイルロボット(AMR)

定義:倉庫・工場・施設内などで、周囲を認識しながら自律移動するロボット。
ポイント:

  • “固定ルート”よりも、環境変化に追従する設計が重要になりやすい
  • 物流・搬送の省人化で典型的に登場

間違えやすいポイント:AGV(固定ルート前提になりがち)と混同しやすい。

災害救助ロボット(レスキューロボット)

定義:災害現場での探索・救助・情報収集を支援するロボット。
ポイント:遠隔操作・耐環境・通信確保がボトルネックになりやすい。
間違えやすいポイント:平時のサービスロボットと同じ前提(通信/電源/路面)で考えない。

手術支援ロボット(★)

定義:医師の操作を高精度に支援し、低侵襲手術などを可能にする医療ロボット。
ポイント:

  • 高精度・微細操作・手ブレ低減などで価値が出る
  • 市場は競争が激化し、複数プレイヤー名が選択肢で出やすい

間違えやすいポイント:

  • “製品名”と“開発企業名”の取り違えに注意(企業名が問われやすい)
  • 研究機関(大学名)を開発企業と誤認しない

ヒト型ロボットの代表例(★)

定義:ヒト型ロボットは、代表的な“固有名詞”がそのまま選択肢になりやすい領域。
ポイント:覚え方は「企業×機体名」のペア
間違えやすいポイント:似た名称(Atlas/Atlsa等の綴り揺れ)や、企業取り違えに注意。

LLMのロボット応用(★)

定義:LLMが自然言語指示を解釈し、ロボットの行動計画・命令列へ落とし込む応用。
ポイント:

  • 従来の“決め打ち”より、状況に応じた柔軟な指示理解に寄与
  • 上位計画(プランニング)と下位制御(リアルタイム制御)を分けるのが基本

間違えやすいポイント:

  • LLM=リアルタイム制御技術、ではない(ここを誤りとして問われやすい)
  • ハルシネーション前提で、安全確認・停止設計が必要

上位プランニング(SayCan / RT-2)(★)

定義:LLM等でタスクを分解・選択し、ロボット行動の“上位計画”を作る考え方(名称)。
ポイント:ロボットが「何を次にするか」を決める層として押さえる。
間違えやすいポイント:ローレベル制御(モータ制御等)まで直接やると考えない。

天工(Tiangong)と天工Ultra(★)

定義:中国の人型ロボットとして、仕様公開や制御アーキテクチャ等の文脈で登場する固有名詞。
ポイント:

  • “開発仕様の一部をオープンソース公開”のような話が絡みやすい
  • 「大脳/小脳」型(判断と運動制御の分離)という表現が出やすい

間違えやすいポイント:誇張された実績(例:マラソン優勝など)を事実として覚えない(誤りとして問われやすい)

ロボット技術の応用知識:代表サービス/事例

  • 手術支援ロボット:インテュイティブサージカル(企業名として登場)(★)
  • 物流ロボット:Amazonの新システム「Sequoia(セコイア)」、Kiva(キヴァ)、Proteus(プロテウス)(★)
  • ヒト型ロボット:テスラ「Optimus(オプティマス)」、ホンダ「ASIMO(アシモ)」、ボストン・ダイナミクス「Atlas(Atlsa)」、中国「天工(Tiangong)」(★)
  • LLMロボット:SayCan、RT-2(★)

ロボット技術の開発知識

顔認証技術

定義:顔画像から個人認証・識別を行う技術。
ポイント:入退室管理、端末解錠、施設運用などの文脈で使われる。
間違えやすいポイント:画像認識一般(物体検出など)と同一視しない。

ジェスチャーインターフェース

定義:手や身体の動きを入力として機械を操作するUI。
ポイント:ロボット操作やAR/VRと相性が良い。
間違えやすいポイント:音声UI(会話)と混同しない。

LiDAR(ライダー)(★)

定義:レーザー光で距離を計測し、周囲の3D形状を把握するセンサー。
ポイント:

  • 自動運転・農機・ドローン等で“空間把握”に強い
  • 3Dマップ等と突き合わせて自己位置推定に使われやすい

間違えやすいポイント:

  • LiDARとミリ波レーダーは長所が違う(悪天候や反射特性などで比較されやすい)
  • “LiDAR=方式名”ではなく、距離計測/3D取得の代表カテゴリとして扱う

直接タイム・オブ・フライト(dToF)(★)

定義:光を発して戻ってくるまでの“時間”から距離を測る方式(ToFの一種)。
ポイント:

  • 3Dセンシング(距離画像/深度)を作る前提技術として出やすい
  • 複数ポイント同時測定の発想(面で距離を取る)が重要

間違えやすいポイント:

  • 三角測量方式や赤外線深度画像と混同しやすい(距離算出の原理が異なる)
  • 単一点測定と“面”の計測(複数点同時)の取り違えに注意

ミリ波レーダー(★)

定義:ミリ波を用いて距離・速度などを把握するレーダー。
ポイント:車載/自動運転で、距離把握や相対速度の検出に使われやすい。
間違えやすいポイント:カメラ(画像)・LiDAR(3D形状)と得意領域が違う。

マイクロロボット(★)

定義:ミリメートル級など微小スケールで動作するロボット。
ポイント:駆動方式(磁気・振動など)と製造技術が重要
間違えやすいポイント:通常サイズのロボットと同じモータ前提で考えない。

磁気駆動技術(★)

定義:磁場を使って微小構造物を動かす駆動方式。
ポイント:微小ロボットの“外部から動かす”アプローチとして出やすい。
間違えやすいポイント:振動駆動と取り違え(どのエネルギーで動かすか)。

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)(★)

定義:微小な機械構造と電子回路を一体化したデバイス技術。
ポイント:小型センサーや微細構造部品の基盤として登場しやすい。
間違えやすいポイント:レーザー加工など“加工法”そのものと混同しない。

エッジAI(★)

定義:クラウドではなく端末側(エッジ)でAI推論を行う設計。
ポイント:

  • 低遅延(リアルタイム性)とプライバシーで効く
  • 工場の予兆保全や画像認識などで典型的に登場

間違えやすいポイント:クラウドAIと対立ではなく、役割分担(端末で一次処理→クラウドで学習等)が多い。

Jetsonシリーズ(NVIDIA)/ Edge TPU(Google)(★)

定義:小型デバイス向けのAIチップ/推論基盤(名称として問われやすい)。
ポイント:リアルタイム推論(端末側処理)とセットで覚える。
間違えやすいポイント:GPU製品シリーズ(GeForce等)と用途(エッジ向け)を混同しない。

アノテーション(★)

定義:学習用データ(画像・動画・テキスト等)に正解ラベルを付ける作業。
ポイント:自動運転・監視カメラ・ロボット視覚などで必須工程として出やすい。
間違えやすいポイント:クレンジング(欠損や誤りの修正)やクラスタリング(自動分類)と混同しない。

代表サービス/事例

  • 距離測定/3Dセンシング:dToF、LiDAR、ミリ波レーダー(★)
  • エッジAI基盤:Jetsonシリーズ、Edge TPU(★)
  • 学習データ整備:アノテーション(★)

G2_スマートマシーン

スマートマシーンの基礎知識

ドローン(★)

定義:無人航空機(遠隔操縦・自律飛行)を指す総称。
ポイント:

  • 価値は「空からの移動/撮影/点検/配送」を低コストで実現すること
  • 実運用では通信・規制・安全が重要になる
    間違えやすいポイント:ドローン=趣味の撮影、で止めない(産業用途が中心になりやすい)。

自動運転(★)

定義:車両が周囲を認識し、判断し、運転操作を自動化する技術・概念。
ポイント:

  • センサー(カメラ/LiDAR/レーダー)+地図(高精度/動的)+制御/ソフトの組み合わせで成立
  • “安全性の担保”が最重要
    間違えやすいポイント:自動運転=AIだけで完結、ではない(地図・冗長系・運用が絡む)。

スマートマシーン(B2Bロボット)

定義:産業用途で、センサーとソフトウェアで賢く動く機械(ドローン、自動運転機械など)を含む捉え方。
ポイント:B2Bでは「省人化」「品質安定」「安全」「可視化(データ化)」が価値になりやすい。
間違えやすいポイント:ヒト型ロボットだけを指す言葉ではない。

SDV(Software Defined Vehicle/次世代SDV)(★)

定義:車の価値をハードではなくソフトウェア更新で継続的に高める発想・設計。
ポイント:

  • 車を“走るソフトウェア”として扱い、機能追加・改善を継続する
  • OTA更新とセットで出題されやすい

間違えやすいポイント:SDV=自動運転、そのものではない(概念の主語は“ソフト更新で機能価値を高める”)。

代表サービス/事例

  • 産業ドローン、配送ドローン(Amazon Prime Air)(★)
  • SDV(次世代車のキーワードとして登場)(★)

スマートマシーンの応用知識

空飛ぶクルマ

定義:都市内移動などを想定した次世代航空モビリティの総称。
ポイント:eVTOL(電動・垂直離着陸)と近い文脈で語られやすい。
間違えやすいポイント:“車が飛ぶ”という比喩に引っ張られず、航空機側の規制・安全が主戦場。

eVTOL

定義:Electric Vertical Take-Off and Landing(電動の垂直離着陸機)を指す用語。
ポイント:騒音・整備性・運用コストが普及の鍵になりやすい。
間違えやすいポイント:一般ドローン(小型無人機)と同一視しない。

ドローンの商用ルール

定義:ドローンを業務で飛行・運用するための法規制・運用ルール(許可、飛行条件など)。
ポイント:安全・責任・飛行条件(場所/高度/目視外等)を押さえる。
間違えやすいポイント:技術ができれば商用化できる、ではない(ルール整備が必須)。

ドローン通信と低軌道衛星(Starlink等)(★)

定義:山間部や災害時など地上回線が弱い環境で、低軌道衛星を使って通信を確保する考え方。
ポイント:

  • 重要なのは“通信エリア化”と“構築時間短縮”など、現場での運用価値
  • ドローン/遠隔機械の実装は通信がボトルネックになりやすい

間違えやすいポイント:衛星通信=常に万能、ではない(遮蔽物や遅延、運用コストが絡む)。

水素車両(燃料電池車両など)(★)

定義:水素をエネルギー源として走行する車両(文脈として登場)。
ポイント:水素製造のエネルギー源(再エネか化石由来か)が論点になりやすい。
間違えやすいポイント:「水素=常にクリーン」と断定しない(製造方法で環境負荷が変わる)。

代表サービス/事例

  • 低軌道衛星×現場通信:Starlink(スターリンク)と通信事業者連携(★)
  • ドローン配送:Amazon Prime Air(★)

スマートマシーンの開発知識

OTA(Over-the-Air)(★)

定義:通信経由でソフトウェアを更新し、機能追加や改善を行う仕組み。
ポイント:

  • SDVの中核(更新で価値を積み増す)
  • セキュリティ・更新失敗時の復旧設計が重要

間違えやすいポイント:OTA=アプリ更新程度、と軽く見ない(安全・認証・ロールバックが重要)。

ADAS(先進運転支援システム)(★)

定義:自動運転“以前”の運転支援(衝突回避、車線維持等)を提供する仕組み。
ポイント:完全自動運転と混ぜずに「支援」として整理する。
間違えやすいポイント:ADAS=自動運転、と言い切らない。

CASE(★)

定義:Connected / Autonomous / Shared & Services / Electric の頭文字で、モビリティ変化を表す枠組み。
ポイント:個別技術というより、潮流の整理フレームとして問われやすい。
間違えやすいポイント:CASEを“単一技術名”として扱わない。

MaaS(Mobility as a Service)(★)

定義:移動をサービスとして統合し、最適な移動手段を提供する考え方。
ポイント:データ連携・決済・予約など“統合”が主語。
間違えやすいポイント:MaaS=自動運転、ではない(サービス統合の話)。

ダイナミックマップ(高精度3D地図+動的情報)(★)

定義:高精度3D地図に、工事・渋滞・規制など“変化する情報”を重ねて提供する地図。
ポイント:車載センサー情報と照合して、安全・精度を上げる前提になる
間違えやすいポイント:

  • ロードマップ(計画表)と混同しない
  • デジタルマップ(一般地図)や単なる3Dマップと同一視しない

自動運転ソフトウェア

定義:認識・判断・制御を統合して車両を動かすソフトウェア群。
ポイント:アップデート(OTA)・安全規格・検証が極めて重要。
間違えやすいポイント:ソフトさえ良ければ成立、ではない(センサー/地図/運用が必要)。

LIDAR(★)

定義:自動運転・ドローン等で、3D形状把握に使われる代表的センサー(表記揺れ込みで登場)。
ポイント:ミリ波レーダーやカメラと組み合わせて冗長化しやすい。
間違えやすいポイント:LiDARとレーダーの長所短所を“丸暗記”ではなく役割で押さえる。

全固体電池

定義:電解質を固体化した電池で、次世代の高性能化が期待される技術。
ポイント:EVやeVTOLなど“電動モビリティの航続/安全”で文脈化しやすい。
間違えやすいポイント:実用化時期や普及状況を断定しない(“期待される技術”として整理)。

エッジAI(★)

定義:端末側で推論する設計(自動運転・工場ロボット等でリアルタイム性が重要)。
ポイント:画像認識・予兆保全など“現場ローカル処理”が典型。
間違えやすいポイント:自然言語処理だけがエッジAIの用途、と思い込まない。

代表サービス/事例

  • SDVの機能更新:OTA(Over-the-Air)(★)
  • 自動運転の基盤:ダイナミックマップ(★)、LiDAR(★)、エッジAI(★)
  • 農機の自動化:クボタの自動運転農機×LiDAR×エヌビディア(選択肢で登場)(★)

混同しやすいキーワードまとめ

産業用ロボット vs サービスロボット(配膳/配送など)

ポイント:

  • 産業用:高精度・繰り返し・耐久(工程に最適化)
  • サービス:対人安全・環境変化への適応・運用設計が重要

間違えやすいポイント:同じ要件(安全/柔軟性)で一括りにしない。

ソフトウェアロボット(RPA) vs 物理ロボット

ポイント:

  • ソフトウェア:PC上の定型作業を自動化
  • 物理:センサー→判断→動作で“物理世界”に働きかける

間違えやすいポイント:“ロボット”という語だけで同一カテゴリにしない。

LiDAR(★) vs ミリ波レーダー(★) vs カメラ

ポイント:

  • LiDAR:3D形状・距離
  • ミリ波レーダー:距離/速度に強い(車載で頻出)
  • カメラ:見た目(標識/車線/物体分類)

間違えやすいポイント:どれか1つで完結する前提にしない(冗長化が基本)。

dToF(★) vs 三角測量方式 vs 赤外線深度画像

ポイント:

  • dToF:往復時間で距離
  • 三角測量:幾何学で距離
  • 深度画像:方式の呼び方が混ざりやすい(距離算出の原理を意識)

間違えやすいポイント:「単一点測定」か「複数点同時測定」かを落とさない(3D化の要点)。

SDV(★) vs OTA(★) vs ADAS(★) vs 自動運転(★)

ポイント:

  • SDV:ソフト更新で価値を高める設計思想
  • OTA:更新の手段
  • ADAS:運転支援(自動運転“前”の支援)
  • 自動運転:認識・判断・制御で運転操作を自動化

間違えやすいポイント:全部“自動運転の話”にまとめない(主語が違う)。

ダイナミックマップ(★) vs 3Dマップ vs デジタルマップ vs ロードマップ

ポイント:

  • ダイナミックマップ:高精度3D+動的情報(自動運転で重要)
  • 3Dマップ:立体地図(動的情報は必須でない)
  • デジタルマップ:一般的な地図
  • ロードマップ:計画表

間違えやすいポイント:「ロードマップ=地図」と誤認しやすい。

デジタルツイン(★) vs 世界モデル(★)

ポイント:

  • デジタルツイン:現実の対象を仮想空間に再現し、検証・学習に使う(問題集ではこれが中心)
  • 世界モデル:環境を内部表現として持つ考え方(用語として対比で出やすい)

間違えやすいポイント:語感だけで“同じもの”扱いしない(何を再現・何に使うかが違う)。

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