　ロボットシステムの構築を容易にするためには、さまざまな自動生成および自動最適化機能が必要になる。その1つが軌道生成技術だ。周辺設備のデータを読み込み指定された2点間で干渉しない経路を探索し、最適な軌道を生成可能としている。ロボットの能力や把持するモノの特性などを考慮し、制約下で移動量最大軸が最高速度を維持できる経路を算出するために、人が調整した場合に比べ調整時間と動作時間の両方を大きく短縮することができる。

軌道生成技術の概要と効果［クリックで拡大］出所：三菱電機

　さらに、ロボット動作の加減速を最適化する技術、ハンドの動作を最適化する技術なども開発。加減速最適化技術は、ロボット動作の間接速度と間接トルクの波形を分析し、複雑な軌道に対しても最適な加減速パターンを瞬時に計算し、制約上限まで使用することで動作時間を短縮することを可能としている。また、ハンド動作最適化技術は、対象物やハンドの硬さに合わせ把持するタイミングを自動設定し、ロボットの停止時間の最小化を実現するものだ。評価用の開発システムでは停止時間を3分の1に低減できた事例もあるとしている。

ハンド動作最適化技術の概要［クリックで拡大］出所：三菱電機

　食品のようにバラつきのあるワークを対象に把持位置を推論する「把持認識AI」も開発した。これは、まず対象物の情報からモデルを生成し、バラ積み状態を再現するシミュレーションによりデータセットを生成しこれをディープラーニングによる学習を行ったモデルを構築する。一方で、実行フェーズでは抽出した領域に対して認識AIを用い、対象物のセグメンテーションと把持位置候補を算出しておき、これと学習モデルを組み合わせて推論することで、高速・高精度で把持位置の特定を可能としている。これによりロボット作業を速めることが可能としている。

把持認識AIの仕組み［クリックで拡大］出所：三菱電機

2023年以降に順次製品化を推進

　これらのシステムは、ロボットユーザーが独自機能を容易に追加できるように、ロボット用のソフトウェアプラットフォームであるROS（Robot Operating System）に対応するとともに、「Edgecross」からROS およびシステム内の情報を一元管理するROS-Edgecross連携機能も用意した。EdgecrossはFAとITを協調させるオープンな日本発のエッジコンピューティング領域のソフトウエアプラットフォームである。双方の標準対応規格であるOPC UA通信を介した情報連携を行う。Edgecrossと連携することで、容易に生産ライン全体の監視、分析が可能となり、ライン全体の生産性や品質の向上に貢献できるようになる。

ROS-Edgecross連携機能の概要［クリックで拡大］出所：三菱電機

　今回開発した技術は「2022 国際ロボット展（iREX2022）」（2022年3月9～12日、東京ビッグサイト）に出展予定としており、これらの展示会などでの評価も踏まえ、2023年以降の製品化を目指すとしている。製品としては「コントローラーに入れるなどコンポーネントの形で提供するか、産業用PCなどで活用できるソフトウェアアプリケーションとして提供する形を考えている。トータルパッケージとしての提供は今後事業部と製品化を進めていく上で検討していく」（三菱電機先端技術総合研究所自律制御システム開発プロジェクトグループマネージャー関真規人氏）。

≫「産業用ロボット」のバックナンバー

協働ロボットに満を持して参入した三菱電機、カギはシステムとしての使い勝手
三菱電機は新たに同社初となる協働ロボット「MELFA ASSISTA（メルファアシスタ）」の発売を発表した。協働ロボットとしては後発となる三菱電機だが、その強みや勝算をどう描くのだろうか。大塚氏と三菱電機名古屋製作所ロボットテクニカルセンター長の荒井高志氏に話を聞いた。
協働ロボットはコロナ禍の人作業を補う手段となり得るか
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）による混乱は2021年も続きそうな兆しを見せている。製造現場でも人の密集や密閉空間による作業が制限される中、これらを回避するために人作業の一部を代替する用途で期待を集めているのが協働ロボットの活用だ。2021年はコロナ禍による働き方改革も含め、製造現場での協働ロボット活用がさらに加速する見込みだ。
“人をお手本にするAI”は製造現場に何をもたらすのか
協働ロボットなど機械が人と共に働く場面が増える中で、円滑に人と協調する能力が機械にも求められるようになっている。これらの要望に応えるため、三菱電機では「人と協調するAI」を開発した。同技術により得られる価値や狙いについて、開発陣に話を聞いた。
協働ロボット普及のカギは「用途別パッケージ」、2020年は“第3の道”にも期待
人口減少が加速する中、製造現場でも人手不足が深刻化している。その中で期待を集めているのがロボットの活用だ。特に協働ロボットの普及により人と同一空間を活用し新たな用途開拓が進んでいる。2020年はこれらの技術進化による普及が本格的に進む一方で、「人」との親和性をさらに高めた“第3の道”の登場に期待が集まっている。
増えるロボットの活用領域、同時に高まるセキュリティの問題
人手不足やコロナ禍などにより、産業用ロボットやサービスロボットなど、ロボットの利用領域は急速に拡大している。一方でネットワーク化が進むこれらのロボットのセキュリティ対策については十分に検討されているとはいえない状況が続く。こうしたロボットセキュリティの最前線を取り上げる本連載。第1回となる今回は、ロボット市場全般の動向とセキュリティへの意識について解説する。
ファナックや安川電機など産業用ロボットメーカー6社が連携し共同研究開始
川崎重工業、デンソー、ファナック、不二越、三菱電機、安川電機の6社は2020年8月7日、産学連携により産業用ロボットの基礎技術研究を行う「技術研究組合産業用ロボット次世代基礎技術研究機構」（略称、ROBOCIP）を設立したと発表した。