日立、物流向け自律移動型ロボットの制御技術開発

サービス・商品日立製作所は25日、物流倉庫での集品作業の自動化に向けた自律移動型双腕ロボットの制御技術を開発したと発表した。

日立物流が協力し、物流倉庫での集品作業の自動化に向け、目的の商品が保管されている棚まで移動して商品を取り出し、箱詰めまで行う自律移動型双腕ロボットの制御技術を開発した。

これにより、移動しながら目的の商品を見つけてアームを伸ばす動作や、1本のアームでは取り出せない商品を2本のアームで取り出す動作など、人と同様の集品作業が可能となる。人手を前提とした多品種少量の商品を扱う倉庫で、集品作業を効率よく安定的に実施することが期待される。

集品作業を効率的に安定して実施するために、仕分けソータなどの固定設備や無人搬送車を導入して一部を自動化する取り組みが進められているが、それぞれ扱う商品や作業の種類に制限があり、導入できる倉庫は限定的だった。

また、産業用アームを搭載した移動ロボットの研究も行われているが、走行台車と2本のアームなどの複数の機構をそれぞれ個別に動作させていたことから、動作に時間が掛かり、人手を前提とした倉庫で活用することはこれまで困難だった。

そこで、日立は走行台車の上に、高さを調節する昇降台を載せ、さらに2本の市販の産業用アームと手作業の手に相当するグリッパを搭載した自律移動型双腕ロボットを製作し、人の作業を前提とした環境で効率的な集品作業を実現するためのロボット制御技術を開発した。

製作したロボットには、走行台車・昇降台・2本のアームなど複数の機構が備わっており、人と同様の柔軟で素早い動作を実現するためには各機構を連携させる必要がある。

連携させるために各機構間で頻繁に通信を行うと通信量や演算量が膨大となることや、すべての機構の動きを一元的に管理しようとするとプログラムが煩雑となることから、どちらも動作の不具合に繋がりやすくなるという課題があった。

今回開発した技術は、集品作業の要となる走行台車・昇降台・2本のアームの機構を少ない通信量で効率的に連携できるよう制御する。ロボットが動作するにあたって機構が必要とする最低限の情報や、機構が動作する際の適切なタイミングを事前に定義することで、通信量を抑えたまま機構を連携させ、人と同様の柔軟で素早い動作を実現した。

今回の開発は、日立物流と共同で取り組む未来型倉庫の研究開発の一部として行った。