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SF映画のような直接操作でロボットに動作を教える「RoboLens」
2023年6月21日 09:00
協働ロボットメーカーのユニバーサルロボットは6月20日、ITソリューションプロバイダのネクストスケープが開発したMixed Reality(MR)を活用したロボット導入支援・ティーチングソリューション「RoboLens(ロボレンズ)」をユニバーサルロボットが公式に認証する周辺機器やソフトウェアである「UR+」製品として認証した。
ネクストスケープ「RoboLens」は、MRデバイスを使ってロボットを簡単に現場導入したりティーチング(動作プログラミング)できるようにするソリューション。MRデバイスの「Microsoft Hololens 2」とRaspberry Pi(ラズパイ)を使ったロボット制御サーバーを使い、現場に仮想ロボットを出現させて、UR製ロボットの配置や動作を検証したり、動作をより簡単にティーチングできるようにする。
ロボットを使いやすくするエコシステム「UR+」
ユニバーサルロボットはデンマーク・オーデンセに拠点を置く協働ロボットメーカー。「協働ロボット」とは適切なリスクアセスメントを行なえば安全柵で仕切ることなく使えるロボットのこと。作業員と空間を共有できるため、空間に余裕のない工場でも使える。ユニバーサルロボットは協働ロボット最大手だ。
「UR+」とは、UR製ロボットと組み合わせて使えるサードパーティの周辺機器やアプリケーションキット群で、6月現在、300社以上のデベロッパーによる460以上の製品がある。グリッパーやネジ締めのほか、ソリューションパッケージになっているものもある。
ユニバーサルロボット アプリケーション エンジニアリング マネージャーの西部慎一氏は「ロボットとハンドなど周辺機器の垣根を潰してセットアップを容易にするための取り組みで、5年前からはじまった。買ってくればメカ的にも電気的にもソフトウェア的にも簡単に繋がる。URロボットのSDKの拡張性が高いため実現できている機能」と紹介した。今回の「RoboLens」のようにMRを使うUR+製品は世界で初めて。このため「日本だけでなく海外からも注目されている」と語った。
MRを使う「RoboLens」
「MR(複合現実)」とは仮想世界と現実を、より密接に融合する技術。AR(拡張現実)とVR(仮想現実)の中間にあたる概念で、現実空間に仮想物体を重ねて表示して操作できるようにする。「Microsoft Hololens 2」はそのためのデバイス。スタンドアローンで動作し、仮想物体の表示や、指先の認識による操作などができる。
「RoboLens」はMRデバイスを着用し、ロボット操作をプログラミング経験のない初心者でも直感的に操作できるようにするソリューションだ。目の前に表示される仮想ロボットの「ツールセンターポイント(TCP、ロボットの手先中心)」を摘んで、引っ張ることで直感的な操作ができる。
仮想ロボットを現場に置いて確認できる「RoboLens Layout」
「RoboLens」は大きく2つの機能からなる。まず「RoboLens Layout」はロボット設置を助ける。「RoboLens Teaching」はロボット設置後に「ティーチング」を行なう。
まず、現場環境に仮想ロボットを表示させることで導入検証をシミュレートする「RoboLens Layout」は7月にベータ版をロボット導入業向けに提供する予定。ロボットを入れたが目的の作業ができないといった事態を避けられ、配置や動作の調整を簡略化することで素早く現場導入できる。予定価格は98,000円/月、980,000円/年。
URの西部氏は「ロボットが実際に置けるのか、置くとどうなるのかという現場での検証依頼は多い。メジャーを使って測ったり、3Dシミュレーションして周囲の設備と干渉がないかどうかをチェックして、ダメだったらまたズラすという作業をシミュレーションで行なっており、どうしても工数がかかる。HoloLens 1台でその場でできるのであれば、シミュレーションよりも正確に干渉も見られるし、ユーザーにも現場に入れるとどういう感じなのかが一眼で伝わる」と期待を示した。その結果、システムインテグレーションや導入コスト、納期が下げられる可能性があり、そこにすごく期待しているという。
また、生産技術部門を持つ大手の工場であっても、稼働中のラインを止めずに仮想ロボットを現場に「置く」ことで簡単に動作検証できることも大きなメリットだと語った。
ティーチングを直感的にする「RoboLens Teaching」
設置したロボットに作業させるには「ティーチング」と呼ばれる動作プログラミングが必要だ。一般的には「ティーチングペンダント」と呼ばれるロボット専用のリモコン操作装置か、直接ロボットを動かす「ダイレクトティーチ」で行なう。ティーチングペンダントを使うには熟練が必要で、ダイレクトティーチには正確さに欠ける弱点がある。RoboLensのMRティーチングではロボットを直接触らず、だがシステムが姿勢制御を行なうので正確かつ直感的に操作ができるという。
「RoboLens Teaching」はそのティーチングを行なうためのソリューションで、既に5月から現場ユーザー向けに提供している。TCPをつまんで引っ張る直感的操作のほか、直線的移動や角度調整、速度制御なども、そのままのインターフェイスで微調整できる。ティーチング結果はロボットのプログラミングに変換して出力できる。動作軌跡は可視化されるのでロボット動作を直感的に把握し、安全性を高めることもできるという。
参考価格は198,000円/月、1,980,000円/年。販売はネクストスケープから行なう。なおTeaching、Layoutとも、HoloLens 1台あたりの価格となる。
直感的にロボットに指示を出せる人とロボットのインターフェイス
今後はフィードバックを受けて改良を行なう。「HoloLens」以外のARデバイス適用も検討しているとのこと。さらに現場機器からデータを収集してクラウド上にデジタルコピーを作る「デジタルツイン」にも活用範囲を広げる。「デジタルツインとメタバースも組み合わせることで、デジタルツインのなかにMRデバイスを着用した人が入っていき、どこからでもその現場を体験できたり、デジタルコピーのなかでの操作結果を実世界にフィードバックすることで遠隔から作業が行なえるようにしたい」という。
ネクストスケープ RoboLens プロダクトマネージャーの髙木亨氏は「人とロボットのコミュニケーションインターフェイスとして活用したい」と述べ、「これからロボットによる業務自動化がより広く使われるようになるためには、より直感的にロボットに指示が出せるデバイスが必要。そのためにUXを提供できないかと考えて開発を始めている」と語った。
