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【動画】東芝、協調搬送や用途が異なるロボットの相互回避を行うシステムを開発

【動画】東芝、協調搬送や用途が異なるロボットの相互回避を行うシステムを開発

様々なサイズ・重量の積載物に対応可能に

東芝は9月17日、複数の自律型移動ロボットを直接通信でつなげることにより、相互の接触回避や協調搬送を可能にする協調連携システムを開発したと発表した。

同システムは移動ロボット同士が互いの情報を迅速に共有することで通路内での相互回避を実現し、運行システムの異なるロボットの導入促進に貢献。また、低遅延通信を生かして、複数の同じ種類の小型移動ロボットが集まって大きな荷物を協調して搬送することも可能になるのがメリット。

昨今の新型コロナウイルス感染拡大に伴う自動化の需要増加を受け、自律型移動ロボットの普及が加速。市場規模は国内が2023年に561億円、海外は25年に7・36億ドル(約810億円)、年平均成長率はそれぞれ23・7%、15・9%と見込まれている

製造・物流現場の搬送は同一メーカーの同一機種の移動ロボットを複数台用い、全体の運行を上位システムにより管理する形態が一般的。一方、公共施設内は清掃・警備・搬送など、用途ごとに異なるメーカーの移動ロボットが採用されるケースが多いが、現状はメーカーごとに独自の運行システムを構築しているため、メーカーが異なるロボット同士では位置情報などの共有ができず、通路上で立ち往生したり、複数のロボットが狭いエリアに進入して動けなくなったりしていた。

同社は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)とともに、メーカーや種類が異なる複数の移動ロボットの運用を共通の運行システムで可能とする移動ロボットインターフェースを策定。サンプルソフトウエアを公開するなど、「ロボット革命・産業IoTイニシアティブ協議会(RRI)」のロボットイノベーションWG(作業部会)などの活動を通じて、同インターフェースの標準化を進めている。

ただ、共通の運行システムを介して移動ロボットの位置情報の共有が可能となっても、通信は遅延・中断する可能性があったため、同社は運行システムを介さず、移動ロボット間で直接通信するプロトコルを定め、ロボット間の通信経路を切り替えることで直接通信をより低遅延で実現する「無線LANマルチホップ方式」で実装。移動ロボット同士が直接リアルタイムで情報を交換できるようにし、以下の移動ロボット同士の協調連携を実証するのに成功した。

※以下、プレスリリースより引用(一部、編集部で修正)

運行システムが異なる移動ロボット同士の相互回避
現状の移動ロボットは、停止している障害物であれば、回避する軌道を生成し回避することができるが、互いに走行中の移動ロボットは、進行方向が分からず回避が難しくなる。
そこで双方の位置と進行方向を共有することで滑らかなすれ違いができることを確認。上位の運行システムが異なるロボット同士であっても相互回避が可能。
なお、同実証は、東京の「深川江戸資料館」で実施した芝浦工業大学のロボット連携実験の実証実験の一環として行った。詳細は9月14~17日に開催される「2021年電子情報通信学会ソサイエティ大会」で発表。


異種ロボット間の相互回避の連携実証の様子

複数の同種ロボットでの協調搬送
1つの搬送物を複数台の同種の移動ロボットがタイミングを合わせながら運搬できることを確認。必要に応じてロボットを追加することで、様々なサイズ・重量の積載物に対応することが可能となる。安定した低遅延(10ms以内)の直接通信により、協調搬送を実現した。


現在RRIにおいては、ロボットのソフトウエアアーキテクチャについて議論され、その仕様策定が進められている。同社は、引き続き、移動ロボット仕様の標準化を図るとともに、RRIの活動などを通じて国際標準化も目指し、様々な場面や用途での移動ロボットの導入促進を進める。

今回の取り組みによる成果の一部は、NEDOの助成事業「自動走行ロボットを活用した新たな配送サービス実現に向けた技術開発事業』」(JPNP20018)および芝浦工業大学工学部機械機能工学科松日楽研究室との共同研究の結果、得られた。

(画像はプレスリリースより引用)
(ロジビズ・オンライン編集部)

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