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大成建設の新たな挑戦 新しい「働き方」を実現する「力触覚伝達型遠隔操作システム」

力触覚伝達型遠隔操作システム

分野

食品, 医薬品, 電子デバイス, その他(製造業)

課題

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昨今、製造業では「慢性的な人手不足」が大きな課題となっているのは、皆さんもご承知のことと思います。また、実際に自らの問題として頭を抱えている方も多いのではないでしょうか?
大成建設では、問題解決の方策として、既成概念にとらわれない新しい省力化・自動化の提案「力触覚伝達型遠隔操作システム」の開発に取り組んでいます。

「力触覚伝達型遠隔操作システム」とは

「力触覚伝達型遠隔操作システム」とは、「力触覚を備えた多関節ロボット」を「遠隔で操作できるシステム」です。例えば、海外の工場に設置されているロボットを、東京のオフィスに居ながら、あたかも現地にいるような容易さで遠隔操作でき、触覚もリアルに感じることが可能な時差や文化の壁を越えるシステムです。

当社では、昨年度、新進気鋭のスタートアップ企業exiii株式会社と共に5本指のロボットアーム(遠隔側)を力触覚グローブ(操作側)で操作する初代プロトタイプを開発しましたが、最先端技術を駆使した一歩先行く“玄人好み”のシステムであったことから、一般の操作者ではロボットアームの操縦が難しく、操作の習熟に時間を要するものでした。

2017年度 初代プロトタイプ

2017年度 初代プロトタイプ

そこで、今年度は初代プロトタイプを改良、汎用品を多用し、操作のし易さを目指した第2号機が完成、誰でも容易に遠隔からロボットを操作し、「遠隔からのダイレクトティーチング」が可能であることを実証しました。

特徴は「遠隔ダイレクトティーチング」

本システム大きな特徴のひとつとして、「遠隔ダイレクトティーチング」機能が挙げられます。これまでの産業用ロボットは、動作のひとつひとつを全てプログラミングして、インプットすることで、ようやく思い通りに稼動させることができるものがほとんどでした。また、いわゆる協働ロボットもロボット自体を人間が動かして作業を覚え込ませる必要がありました。
これに対し、本システムでは、操作者がモニターを介してロボットを遠隔操作すれば、その動きをシステムがデジタルに記憶し、ロボットが動きを正確に再現します。これまでと比較するとプログラミングに掛かる作業量が劇的に軽減されるだけでなく、遠隔側のロボットは協働ロボットである必要がなくなりロボット選択の幅が広がります。また、蓄えられた操作データをAIでディープラーニングすることで、更なる生産性の向上も期待できます。

2017年度の初代プロトタイプ、2018年度の第2号機で、基本となるシステムは開発を完了し、現在は、実装化に向けた取り組みを進めています。

更なる進化へ(開発の最前線を公開!)

第2号機は、昨年6月開催の「インターフェックスJAPAN」、7月の「スマートエンジニアリング展」で展示し、来場された多くのお客様に実際に操作して頂き、大変多くの反響がありました。この第2号機は、昨年12月までソフトバンク株式会社様がお台場に開設している5G x IoT Studioに、次世代モバイル通信5Gの具体的な活用事例としてデモンストレーション展示されていました。また、2019年2月に開催される「インターフェックス大阪」では開発の最新情報を公開する予定です。

是非、当社ブースにご来場頂き、実際に操作し、体感してみてください。

大成建設の新しい技術開発のカタチ

当社がなぜこのような開発に取り組んでいこうとしているのかご説明します。
大成建設では、特に製造業のお客様から人手不足による省力化や自動化のご相談を多く頂き、生産性向上のお手伝いをさせて頂いている一方、全く新しいソリューションの創出も模索してきました。2016年8月、エンジニアリング本部の社員有志が分野横断的に集まり、既成概念や従来型の価値観にとらわれないアイディア実現を目的とした「タスクフォース」を結成、11月には既に力触覚伝達遠隔操作システムの原型となるコンセプトが芽生え始めていました。

「人を製造現場に集めるから人手不足になる。ならばIoTを駆使して人の力だけを製造現場に集められないか」

このコンセプトを実現するために着目したものが人間の五感の一つである「触覚」です。
聴覚や視覚はテレビや電話などでその感覚の双方向伝達技術が確立しており、既に巨大な市場が形成されています。
一方で「触覚」については双方向伝達の潜在的ニーズがありながら、現在、産業用の遠隔操作に実用化されている例は殆どありません。
これらを組み合わせることで、遠隔操作は格段に容易になり、我々のコンセプトは製造業に大きな付加価値をもたらすことができるのではないかと考えました。
勿論、こんな発想は最初から理解されるものではありませんでしたが、お客様や協力企業の皆様に知恵や助言を頂きながら、具現化してきました。

感覚を伴う遠隔操作は技術のトレンドに

最近では、視覚・聴覚・触覚を伴う遠隔操作技術は「アバター技術」として注目され始めており、国内外で様々なプロトタイプやコンセプトモデルが発表され、大企業が情報収集を始める例が出てくるなど一つの技術トレンドとなりつつあります。

我々は生産施設エンジニアリングにおける「アバター技術」の先行者として、今後もお客様や協力企業の皆様と共に社会実装に向け開発を進めて参ります。

2018年度 第2号機
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(コンテンツ作成日 2019年1月)

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