东芝创业者之一，人称“机关仪右卫门”的田中久重，因在日本江户时代（1603年-1868年）制作出“射箭童子”等可进行高难度动作的机器人而闻名于世。传承创业者的“智”造dna，长久以来，东芝一直致力于机器人的开发事业。
在“机关仪右卫门”时代，机器人的存在意义仅在于技术本身，而现在的机器人开发事业主要是为了满足社会需求。如今，21世纪的第一个20年即将过去，东芝究竟研究出了何种“机关”呢，这些“机关”又能满足哪些社会需求呢？
一、机器人高度智能化，创造未来无限可能
随着社会的不断发展，劳动人口减少导致的劳动力严重不足已成为当前社会的一大难题。劳动力不足的问题远远要比我们想象的严重，它对各行各业都有影响，特别是物流行业。近年来，一个冲击性词汇“物流崩溃”出现在了人们的视野，这才让整个社会意识到劳动力严重不足已成为刻不容缓的问题。
东芝在解决这个问题的道路上从未停下脚步。为满足制造、流通、物流等行业的需求，东芝此前也开发过各式各样的机器人。早在1967年，东芝就开发出了世界首台具有手写识别功能的“邮编自动读取分拣机”。该机器与翌年（1968年）开始实行的邮编制度完美结合，采用机械化方式处理长期依靠人工操作的邮包分拣工作，为处于快速成长期的日本提供了强有力的支撑。目前，东芝在该领域仍占有较高的市场份额。
1967年推出的世界首台实用手写邮编自动读取分拣机
该“邮编自动读取分拣机”采用机械化方式代替以前的人工操作，即：“查看收件地址，进行分拣作业”，这大幅提高了工作效率。仅从该项操作来看，机械化作业速度远超人工，且24小时持续作业，无需休息。但是邮政业务的全过程是“将投递到邮箱的邮包准确地送达至收件地址”，就整个链条而言，仍有很多工作需要人工完成。
与邮政行业一样，制造、流通、物流等行业也引进了机器人，负责完成各种自动化作业。尽管如此， “物流崩溃”仍成为了一项社会问题。因为，“物流崩溃”问题的根源在于劳动力不足。要想解决这一难题，我们需要实现更广泛领域的自动化，即：需要在“必须由人类完成”的作业领域实现自动化。
二、取代人类作业，机器人必备哪些功能？
传统工业机器人擅长重复性作业，换而言之，它们不擅长根据周围环境和情况来改变作业内容。这是因为机器人不具备人类特有的能力。虽然它们能够在预先设想的一定范围内进行判断作业，但无法实现非定型作业（即：应对无限增加的新情况，选择高效方法进行作业） 。
为了让机器人胜任这种非定型作业，就需要实现机器人智能化，即：观察、思考、行动。具体而言，“观察”能力即“识别技术”，“思考”能力即“规划技术”，“行动”能力即“机构控制技术”。
但随着智能机器人在作业时与人类的距离的逐渐缩小，在涉及机器人技术开发时，我们必须确保其建立在人类安全的“安全设计技术”基础之上。
人类是通过视觉和触觉等感官来感知周围情况的。为了让机器人能像人类一样观察、确认周围情况，需要更高端的“识别技术”。
例如，想要从杂乱堆积、形态各异的物体中正确地抓取目标，这就需要有“物体轮廓提取技术”的支持，即：正确判断目标位置存在何种物体，各种物体是如何放置的。
在判断物体轮廓的技术领域，东芝的判断精度已达世界领先水平※1
1v. pham et al. “biseg: simultaneous instance segmentation and semantic segmentation with fully convolutional networks”. the proceedings of the british machine vision conference 2017
这种识别技术对于控制“行动”的“机构控制技术”而言，是不可或缺的信息获取手段。
传统的机器人通过追踪（识别）导轨及地板上的标记等实现正确移动。而在现有的识别技术支撑下，机器人能够对标准位置与当前位置进行比较，判断出自身位置，即使在没有导轨和标记的地方，也能正确、自如地移动。这是机器人自行判断并绘制最佳路线时必备的功能。
如上所述，可以说识别技术的目标就是赋予机器人像人眼一样的视觉能力。
通过识别技术判断自身位置。利用图像判断自身位置，无需地板上的导轨或标记
用于“思考”的“规划技术”是根据识别技术获取到的信息，让机器人具备自行思考并行动的能力。
例如，要抓取箱子内的物品时，人类思考的是，想抓取的物品在哪里，大小及重量如何，为避免碰到箱子内侧及其他物品又应该如何伸出自己的手臂。
但对机器人而言，需要规划动作，即：如何移动机器人手臂，才能在不碰撞周围物品的前提下，抓取到目标物品。迄今为止，这个动作规划一直是在人类指示下完成的。但是，机器人未来将会根据自身收集的信息进行思考，规划动作。这便是规划技术。机器人制定“动作规划”时的实现方式是：根据识别技术获取到的信息，在计算机制作的模型空间内反复模拟操作，规划出最佳动作方案。
一旦完成“动作规划”，下一步就是实际“行动”了。这种“行动”所需的技术就是“机构控制技术”。这在人类看来，也可以说是“用于实现灵巧动作的技术”
为达到“灵巧动作”的目标，东芝认为必需具备的最低性能标准是：通过模拟操作制定机器人手臂的动作规划，并按照规划正确移动机器人手臂。
例如，人类将货物放入箱内时，会把货物靠着箱子边缘放置。为了让货物靠近箱子边缘，人类会用眼睛观察并确认箱子边缘，然后将货物放在靠近箱子边缘的位置。再缓慢向箱壁推动货物，感觉到货物碰到箱壁的反作用力时，则确认货物已靠紧箱子边缘，此时，才会松手。
而让机器人手臂实现这些人类的无意识动作则要复杂很多，需要“用于实现灵巧动作的技术”。
具体而言，就是通过安装于机器人手臂上的“力觉传感器”，检测出货物与箱壁的接触行为，实现动作的灵巧性。
在机器人手臂上安装能够检测箱壁与货物接触行为的“力觉传感器”后，则可以像人类一样，将货物靠紧箱边放置。
此外，货物形状通常也不是固定的。如果堆积得杂乱无章，则可能出现倾斜情况。除货物大小和形状外，货物重量也各不相同。这种差异对于人手来说可以灵活应对。例如，改变抓取倾斜物体时的手势及搬起重物时的姿势等。为了发挥与人类相近的灵巧性，东芝开发出了具有“复合抓取功能”的机器人手臂，用于抓取各种形状的物体。
复合抓取机构，用于抓取大小、重量、形状各异的物体
三、机器人使用安全升级
机器人走向高度智能化，这让机器人动作更灵巧，其目的是：让机器人取代人类，完成上面所述的“必须由人类完成”的作业。然而，在其取代人类后我们首先要考虑的，就是“确保安全性”。
由于人类与机器人的距离变近，出现事故的风险增高。为确保安全性，需要将机器人与人类的作业区域分开，并进行全面管理。
一直以来，机器人都需要人类从旁辅助，以承担部分作业，机器人的作业区域与人类非常接近。人与人之间即便有接触，危险性也很小。但人类与机器人接触，则可能引发重大事故，因此，为了确保人类安全，必须引进以iso13849-1等为标准的“安全设计技术”。
安全设计技术的基本原则之一就是“隔离原则”。即：机器人作业区域和人类作业区域互不干涉的原则。但存在的问题是：目前机器人只是取代人类的部分作业，因此，难以实现与人类作业区域互不干涉的要求。
针对此问题，东芝采用“作业区域选择算法”，为了实现与人类互不干涉的要求，开发出了让机器能够选择作业区域并自律移动的系统，从而确保了人类的安全。此外，与agv（无人搬运车）控制动作的控制器不同，东芝配备了独立的速度监视模块，能够始终进行客观的监视，判断“是否在一定速度之下行驶”，以确保安全。
东芝认为，机器人涉及的所有技术都应建立在确保人类安全的基础之上。在基础构思阶段，将机器人可能伤害人类的悲剧彻底排除，这才是最重要的课题。
