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Similar to 2022国際ロボット展に見る産業用ロボットの最新技術動向 (20) 2022国際ロボット展に見る産業用ロボットの最新技術動向2. アジェンダ
◼ 自己紹介
◼ 豆蔵のロボットビジネス
◼ 産業用ロボットについて知る
◼ 2022国際ロボット展
◼ 豆蔵の出展内容
◼ 他社の出展内容
◼ さいごに
◼ 質疑応答
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3. 自己紹介
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大国 征司(おおくに せいじ)
株式会社豆蔵
エンジニアリングソリューション事業部
技術コンサルティング部
主幹コンサルタント
2002~2008年 電機メーカにて衛星通信システム開発に従事
2008年から現職
・モデル駆動開発、開発プロセスのコンサルティング
・2013年から産業用ロボットにどっぷり浸かり、
数々のロボット開発にPLとして従事
・いつの間にかドメインエキスパートに
モットー
・魂去らない現場主義
・自分ができないことはコンサルできない
8. ロボットシステム開発支援サービス
◼ ロボットシステムの全領域(メカ・エレキ・ソフト)の開発・コンサルティング
◼ 産業用ロボットだけでなく、幅広い分野のロボットにも適用
◼ 自社製ロボットシステムの資産を活用したサービスを展開
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・ロボットシステム試作開発
- ロボットアーム、コントローラ、ペンダント、
周辺機器のメカ、エレキ、ソフトの開発支援
・個別開発支援(メカ/エレキ/ソフト)
- ソフトウェア工学に基づいたソフト開発
全体の開発支援
- メカ機構最適化の設計支援
- 基板設計や基板のコストダウン支援
- 個別の要素技術やクラウド技術を
活用したソフトウェアへの対応支援
・要素技術開発支援
・クラウド技術開発支援
ロボットメーカ企業向け
・システムインテグレーション
- 既存ロボットによる応用システム構築
- 周辺機器(ハンド含む)の開発
- スマート工場化、IoT化
・カスタムロボット開発
ロボットユーザ企業向け
9. 主なロボット開発実績年表
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2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
受
託
開
発
研
究
開
発
コントローラエレキ開発 アーム開発
コントローラソフト開発(基本機能) コントローラソフト開発(性能改善・応用機能)
ロボットアーム
設計手法共同研究 Beanus開発
コントローラ試作開発(エレキ・ソフト)
ピッキングAI試作開発
ROS
力覚制御
Beanus2
開発
産業用ロボット開発(海外)
双腕協働ロボット開発
試作開発
(メカ・エレキ・ソフト)
量産開発支援
(ソフト)
物流向け双腕ロボット開発
HoloTeach
開発
食品ピッキングロボットSI
厨房自動化ロボットSI
要素技術開発
協働ロボット開発
試作開発(エレキ・ソフト)
12. 産業用ロボット業界のプレイヤー
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ロボットメーカ
部品メーカ
ロボットSIer ロボットユーザ
3大ロボットメーカ
ロボット部品
(モータ、減速機など)
システム部品
(センサ、PLC、ハンドなど)
ロボット
(半完成品)
ロボットシステム
(完成品)
16. 協働ロボットの特徴
◼ 産業用ロボットは安全柵が必須のため広い設置スペースが必要であり、ロボットユーザは大企業が主であった
◼ 協働ロボットは安全柵が不要で省スペースで設置できるため、中小企業が新たなターゲットユーザとなっている
◼ 衝突時に人間に加える力を制限することで、協働作業時の安全性を担保している
◼ ロボットに馴染みのないユーザでも使用できるように、簡単なUIの実現に取り組んでいる
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協働ロボットの安全規格(ISO/TS 15066)で規定されている人間の部位ごとに許容できる衝撃力
比較軸 産業用ロボット 協働ロボット
アクセス 安全柵が必須 場所を問わず
場所 大きな設置場所が必要 省スペースで設置できる
移動性 低い(アンカー固定) 高い(台車に載せて移動も可)
ターゲットユーザ 自動車、半導体などの大企業 製造業、三品産業含む中小企業
可搬重量 大きい。1t級のものもある 比較的小さい。精々20kg
動作速度 高速 遅い(制限された速度)
位置決め精度 高い 比較的低い
リーチ 広い 比較的狭い
安全性 低い 高い(リスクアセスメント必要)
使用容易性 難解 容易
電源 AC200V AC100Vにも対応
一般的な産業用ロボットと協働ロボットの比較
人と協働時の安全性のために、ロボットの力を制限→速度を制限→遅い!
18. 概要
◼ 隔年で開催される世界最大級のロボット専門展示会
◼ ビジネスだけでなく一般の方も来場可能な「ロボットの祭」
◼ 開催概要
◼ 会期:2022年3月9日(水)~ 12日(土)
◼ 会場:東京ビッグサイト(オンラインも併催)
◼ 主催:一般社団法人 日本ロボット工業会、日刊工業新聞社
◼ 出展社数:615社(前回:637社)
◼ 来場者数:
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2022はコロナ禍での開催となり、前回よりも来場者数が大幅に減少。
特に海外からの来場者が皆無で、寂しい感じだった。
例年出展している大手ロボットメーカで出展見合わせがあった(ABB、デンソーウェーブ)
事務局による公式発表
22. 豆蔵:非接触外装センサによる衝突回避
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豆蔵モーション制御+非接触外装センサによる衝突回避
協働ロボットの国際標準規格(ISO/TS 15066)では人間がロボットと衝突した際の接触力が規定値以下となる事が求められています。このためロボット関節にトルク検出機能を設け、接触力が
規定値を上回ったらロボットを停止させる制御が一般的ですが、高速運転では安全に停止させる事が困難です。
豆蔵では(仏) FOGALE robotics社「Smart Skin」に注目し研究開発を行っています。人間(導電物体)
との距離を検出可能なこのセンサをロボット外装に取り付けることで、ロボットと人間の距離が一定以内
になったら(接触する前に)ロボットを安全停止させる事が可能となり、運転速度を制限することなく、
より安全に協働作業が行えるようになります。さらに、人間との距離データとロボットのモーション制御
を組合せる事で「ロボットが人間から自動的に退避」したり「人間が非接触でロボットを操作」したりす
る事も可能となります。
衝突検知から衝突回避による本質安全へ
• Smart Skinのセンサ電極はフレキシブル基板のように柔軟性があり、センサ
内側にある導電物体には反応しないため、アームの形状に合わせて外装する
事が可能です(別途センサ電極用の保護カバーは必要)。
• 調整モジュールには最大8つのセンサ電極が接続でき、Smart Skinコント
ローラがRS485通信で調整モジュールの各電極静電容量を収集~距離データ
への変換を行います。
• 外部のモーションコントローラはSmart SkinコントローラとUDP通信して各
センサの距離データを取得します。これと豆蔵のモーション制御技術を組み
合わせる事で、協働ロボットに必要な様々な機能を実装することが可能です。
➢ 接触回避 :人間との距離を測定し、接触する前に停止
➢ 非接触退避:人間と接触を回避するために動作軌道を自動的に修正
➢ 非接触誘導:人間がロボットに触れずに、所望の方向へロボットを誘導
衝突検知から衝突回避による本質安全へ
メーカ企業
SIer企業向け
24. 豆蔵:モータユニット開発
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メーカ企業
向け
他社でもモータユニットの出展が
多かった(後述)。豆蔵は製品販
売ではなく、開発サービスを提供
モータドライバ
Synapticon社製
SOMANET Circulo7
モータ
TQ-Systems社製
ILM E70x10
減速機
HDS社製
SHD-20-100-2SH
26. 【トレンド】協働ロボット
◼ 出展したロボットメーカ22社中18社が協働ロボットを取り扱い。今回2社が新規参入だった
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No ブース ロボットメーカ 国 協働ロボット/シリーズ名 備考 新機種発表 参入時期
1 E1-03 安川電機 日本 HCシリーズ 新たに HC10SDTP をシリーズに追加(現行2機種) ◯ 2017年
2 E2-13 東京ロボティクス 日本 モバイルグリッパ、Torobo 全身人型ロボットToroboはJSTムーンショットプロジェクトで開発。参考出展 ◯(初公開) 2016年
3 E2-14 IAI 日本 なし - - -
4 E2-27 不二越 日本 CZシリーズ 現行1機種 なし 2019年
5 E2-25 Techman Robot 台湾 TMシリーズ 現行4機種 なし 2015年
6 E2-24 Doosan Robotics 韓国 H,M,Aシリーズ 現行10機種 なし 2017年
7 E2-31 JAKA Robotics 中国 Zuシリーズ 現行5機種 なし 2017年
8 E3-19 DOBOT 中国 M、CRシリーズ 新たにM1 Proをシリーズに追加(現行5機種) ◯ 2020年
9 E3-23 カワダロボティクス 日本 NEXTAGEシリーズ 新たにNEXTAGE Fillieをシリーズに追加(現行2機種) ◯ 2009年
10 E3-24 ダイヘン 日本 アーク溶接向け協働ロボット 協働ロボットに新規参入。参考出展 ◯(初公開) (2022年)
11 E3-28 Universal Robots デンマーク CB、eシリーズ 現行7機種 なし 2008年
12 E3-35 セイコーエプソン 日本 なし - - -
13 E3-34 KUKA ドイツ LBR iiwa 現行2機種 なし 2013年
14 E3-33 芝浦機械 日本 なし iREX2019で双腕協働ロボットを出展していたが今回は出展なし(開発中?) なし (2019年)
15 E4-04 ファナック 日本 CR、CRXシリーズ 新たにCR-35iB(現行6機種)、CRX-5iA、CRX-20iA/L、CRX-25iA(現行5機種)を追加 ◯ 2015年
16 E4-15 HIWIN 中国 なし - - -
17 E5-11 三菱電機 日本 ASSISTAシリーズ 現行2機種。iREX2019で発表 なし 2019年
18 E5-30 川崎重工業 日本 duAroシリーズ 現行2機種 なし 2015年
19 E6-12 ヤマハ発動機 日本 ?シリーズ 協働ロボットに新規参入。東京ロボティクスと共同開発。参考出展 ◯(初公開) (2022年)
20 E6-27 オークラ輸送機 日本 なし - - -
20 E4-01 オムロン 日本 テックマンシリーズ TechmanのTMシリーズをダブルブランドで展開 なし 2018年
21 E4-07 FUJI 日本 なし - - -
22 E5-05 NEURA Robotics ドイツ MAiRA 現行2機種 ◯(日本初公開) 2021年
※海外メーカと日本商社の共同出展はメーカ側でカウント。
国内商社のみでの出展(住友重機械工業、リョーサンなど)、
部品メーカなどによるデモ機はカウントせず。
27. NEURA Robotics:MAiRA
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NEURA Roboticsはドイツの新興ロボットメーカ
(2019年創業)。日本では日栄機工が代理店。
各センサ、IOのケーブル、
エア配管が内配線されている
が相当難しい。よほど大きな
中空径のモータ、減速機を使
用しているのか?
基部に複数の3Dカメラを
内蔵して周辺を監視。
人間が近づいたら停止する
国内初公開
3Dビジョン
多数のセンサ、AIを内蔵して
cognitive robotという
新しいコンセプトのロボット
として発表している。
高速運転でも安全性を確保するた
めに各軸に特徴的な安全機能を搭
載しているらしい(詳細不明)
タッチ操作
触覚センサ
6軸力覚
センサ
このリーチ、重量、形状
で12kg可搬は驚き
▶
28. ダイヘン:アーク溶接向け協働ロボット
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初公開
参考出展
2021年2月に協働ロボットへの参入が発表
されていたが、今回が初お披露目となった。
2022年中に販売開始予定とのこと。
同社の得意とするアーク溶接向けの協働ロ
ボットとなっている。これまでの同社の6
軸垂直多関節ロボットとは異なるフォルム
になっている。
アーク溶接は危険作業であり協働ロボット
との相性は良くないように感じるが、市場
性がある模様
29. ファナック:CRXアーク溶接パッケージ
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手元のイネーブルスイッ
チ(外配線)により、ペ
ンダント操作なしでのダ
イレクトティーチ。
ダイレクトティーチは感
度設定ができる
米SERVO-ROBOT
社のQUICK-SPOT
によるシームファ
インディング
ダイレクトティーチではアーク溶
接で必要な精細な位置決めは難し
いが、手動パルス発生器(ジョグ
ダイヤル)で微調整ができる
ペンダントを触ることなく、
手元のボタンで溶接点を登録。
ダイレクトティーチとの相性
がよい
同社が2019年に新たに販売したCRXシ
リーズの協働ロボット。6軸垂直多関節。
CRシリーズが産ロボをベースにしていた
のに対し、CRXシリーズは協働ロボット
として新規に設計された。
CRシリーズ CRXシリーズ
第9回 ロボット大賞
経済産業大臣賞を受賞
協働ロボット+シーム
ファインディグによるイ
ンスタントティー値が中
小企業のユーザ向けに、
ウケているとのこと
30. ヤマハ発動機:協働ロボット
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前身となる東京ロボ
のTorobo Arm
タブレットペンダントでの
ビジュアルプログラミング
初公開
参考出展
※承諾を得た上で撮影しています
未公開
DENSOのD-CELLに載せ
て搬送して使用すること
を提案。KEYENCEのセー
フティレーザスキャナを
接続して動作モードを切
り替えるのだと思われる
未公開
同社と東京ロボティクスの技術提携が発表された
のが2020年1月。東ロボの7軸垂直多関節の協
働ロボット(ToroboArm)をベースとして製品
開発が進められおり、今回が初お披露目となった。
可搬重量は10kg、全軸トルクセンサ付き
ToroboArmと同様の7軸垂直多
関節だが、フォルムは大きく変
わっている。J4-5のリンクがオフ
セットされているのが特徴的
フランジにハンド用の電動コ
ネクタを搭載。電動ハンドは
外配線なしで制御できる
手元に操作ボタンが搭載され
ている。まだ開発中?
31. 【技術解説】6軸 vs 7軸垂直多関節ロボット
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一般的な6軸
垂直多関節ロボット
一般的な7軸
垂直多関節ロボット
J6
J5
J4
J3
J2
J1
J7
J6
J5
J4
J3
J2
J1
◼ 6軸(自由度)があれば3次元空間上で
TCP(先端)の移動・回転はできる
◼ 人間の腕は7自由度であり、冗長自由度をもつ。これにより、
複雑な動作(回り込むような動作)をすることができる
◼ 7軸ロボットでは冗長自由度により動作領域が拡大したり、肘の
角度(アームアングル)を調整することで特異点を回避したり、
することができる
Z
X Y
冗長軸
冗長自由度による動き*1
出展:
*1 安川電機 ロボットゼミナール 第4回
*2 NACHi TECHNICAL REPORT Vol.15B1
7軸で拡張する
動作範囲
7軸での動作範囲*2
32. 東京ロボティクス:Torobo
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全身人型ロボットTorobo
(写真は同社Facebookより)
全身人型ロボットToala
(写真は同社Facebookより)
初公開
参考出展
Toroboの紹介動画(YouTubeより)
JSTムーンショット
プロジェクト(国プロ)
で開発
東京ロボティクスは早稲田大学発の
ロボットベンチャー企業(2015年創業)
片腕7軸、首3軸、腰3軸で計20軸。
全方向移動台車(オムニホイール)
Toroboは全軸トルクセンサ搭載。
Toalaはトルクセンサ非搭載(電
流値を使用)。
展示会ではそれぞれのインピー
ダンス制御の感度を体感しても
らっていた。Toroboの方がより
滑らかな制御ができていた。
同社の開発したモバイルグリッ
パ。JAのアクセラレータプログ
ラムで開発された。ダンボール
の搬送、パレタイジングに向け
た自律走行型ロボット。
腰から下はモバイル
グリッパと同じ機構?
J6,7軸の関節
機構がすごい
▶
35. 【トレンド】モータユニット
◼ 部品メーカによる中空のモータユニットの展示が多かった
◼ 豆蔵でもモータユニットの開発サービスを展開中
◼ ユーザ企業がモータユニットを組み合わせてオリジナルのロボットを開発することができる
◼ モータユニットにモータドライバ、独自リンク機構、モーションコントローラを組み合わせればロボットは作れる
◼ 各社、モータユニットを組み合わせた場合のサンプルロボットを出展
◼ ロボットがコモディティ化してきていることを感じさせる
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ニコン
(エンコーダメーカ)
住友重機械工業(参考出展)
(減速機メーカ)
ハーモニック・ドライブ・システムズ
(減速機メーカ)
THK
(機械要素部品メーカ)
双葉電子工業
(モータメーカ)
ニコンはモータユニットを組み合わせた自
社製ロボットを自社工場で実用化しており、
外販も予定しているとのこと
THKはモータユニットを内蔵
した関節ユニットも販売
中空がロボットを組むときに嬉しいポイント。中実では
ケーブルをモータ外周に引き回す必要があり、軸可動範
囲が制限されたり、ケーブルの断線が発生したりする
ロボットは作れるだろうけど、
品質保証は?サポートは?
どのくらい市場規模があるのか?
36. 近藤製作所:非接触伝送ロータリージョイント
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ロボットの先端軸の回転範囲は広いが、
ハンド用の電気、エア配管が巻き込んで
しまうのはよくある問題。
ロータリージョイントによっ
て先端軸の回転範囲を最大限
に活かすことができる。
エアポートは2~6、
電気信号は3芯~12芯
に対応
高速回転するが、
エアが少しリーク
するらしい
37. 【閑話】バイバイワールド – ビッグクラッピー
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一番盛り上がっていた展示。
子供が群がって大人気!
拍手の音をリアルに再現するために、
人間の肌に近いゲル素材を用いてい
る(三井化学と共同開発)
店舗などに設置すれば集客効果は
抜群。価格は30万円/台ほど。
▶
39. リクルート
◼ 豆蔵で一緒にロボット開発しませんか!?
◼ ロボット開発の求人(抜粋)
◼ ロボットメカ技術者:ロボットアーム、モータユニットなどのメカ機構の設計
◼ リンク機構や関節機構の設計経験、強度計算の実務経験、ロボット工学(運動学、静力学、動力学)の知見
◼ ロボットSI技術者:ロボットを使った生産自動化システムの開発
◼ ロボットSIの経験者、安全規格(ISO 10218-2など)の知識、リスクアセスメントの経験・知識
◼ ソフトウェア技術者:MDD、MBSEでロボットシステム・ソフト開発
◼ UML/SysMLでのシステムモデリング経験、ソフトアーキ設計の経験、C++でのソフト開発経験
◼ ロボット経験不問。ロボット工学をイチから習得できます
◼ AI技術者:ロボットのビジョンや動作計画などのAI開発
◼ CNN、RNN、強化学習などを使用したAI開発経験、AIの製品開発経験
◼ ロボット経験不問。ロボット工学をイチから習得できます
◼ ロボット制御技術者:ロボットの制御ソフト開発
◼ ロボット工学(運動学・静力学・動力学)に基づくコントローラなどのソフト開発経験
Copyright © 2022 Mamezou Co., Ltd.. All rights reserved. 39
応募は豆蔵ウェブサイトの「中途採用サイト」から!
カジュアル面談でもっと詳しい業務内容の説明しますのでお気軽に。
40. リクルート
◼ 豆蔵で働くメリット
◼ ほとんどが新規開発案件
◼ レガシーの制約なく、イチからあるべき姿を構築していくことができる
◼ 特定の製品、技術ではなく幅広い知識を習得して応用の効く技術者として成長できる
◼ 豆蔵のエンジニアリング講座が見放題
◼ 豆蔵の質の高いエンジニアリング講座を自由に参照でき、自己研鑽ができる
◼ 分からないことは直接著者や技術メーリングリストに聞くことができる
◼ エンジニアが主役の会社
◼ 豆蔵はエンジニアリング会社であるため主役はエンジニア。意見が尊重される
◼ 現場の裁量が大きく、スピード感を持った開発ができる
◼ 開発が好き、技術が好きな人にとっては良い環境だと思います
Copyright © 2022 Mamezou Co., Ltd.. All rights reserved. 40