未選択｜長良の落陽。

パラレルロボットとは

パラレルリンクロボットとは、主にリンクやジョイントで構成される3本のアームが並列に繋がれ、この機構を介したアーム先端部１点の動きを制御する産業用ロボットです。

パラレルリンクロボットは、主にモーターやベアリング、リンクアームなどによってシンプルに構成されているため、メンテナンス性に優れながらも、複数のモーター出力がアーム先端部の1点に集中する機構により、高出力で高精度な動作を実現していることから、自動化設備のピックアップ作業などで活用されています。

PM型リニアステッピングモータ

また、カーボンパイプ/ CFRPパイプがパラレルリンクロボットアームに使用されています。

パラレルロボットの使用用途

スカラロボット以外の産業用ロボットは、一般的に高性能であるが故に導入コストが高く、複雑なメンテナンス作業や管理、専門的なティーチング作業など、多くのコスト負担を考慮しなければなりません。

ユニポーラステッピングモータ

一方、パラレルリンクロボットは、スカラロボット以外の産業用ロボットと比較して、簡易的な構造であるが故に用途は限られますが、導入コストが低く、メンテナンスや管理も容易でありながら、高速かつ精密な動作を実現するため、ワークの仕分けや選別、移動を含めたピックアップなど、比較的軽作業の用途で利用されています。

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モーターの磁性材料技術

１．磁性材料とは何か

近年、地球温暖化などの環境問題が議論され、省エネルギー技術として高効率のモーターの研究・開発が行われています。

今後、EVや飛行機といった移動体への適用が広がっていくと考えられていますが、移動体はスペースが限られるため、産業用モーターと比べて様々な制約がかかります。

小型化、高効率化、高出力化、低騒音などの移動体への適用の際の課題を解決する上で、モーターに使用する磁性材料が重要になります。

２．磁性材料の歴史

モーターに使われる磁性材料は、主に永久磁石などの硬磁性材料と電磁鋼板などの軟磁性材料に分けられます。

モーターの開発は1830年代に始まり、1900年初めに直流モーター、同期モーターなどが製品として市場に出回るようになりました。1900年に電磁鋼板が発明されますが、それ以前の磁心は、純鉄や炭素含有量の低い鉄鋼が用いられていました。

1920年代に熱間圧延電磁鋼板が、1950年代に無方向性冷間圧延電磁鋼板の製造が始まり、永久磁石を使ったモーターが市場に出回るようになったのは1980年頃からです。

1970年代のオイルショック後の省エネルギーへの要求に対し、フェライト磁石を用いたブラシレスモーターが実用化され、現在は、アルコニ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石などが開発されています。

双轴ギアボックスステッピングモーター遊星ギアボックス付き

３．モーターの磁性材料の種類

モーターに使われる磁性材料の主体は強磁性材料ですが、強磁性材料を分類すると硬磁性材料と軟磁性材料の2種類に分類されます。

３－１．硬磁性材料

硬磁性材料の特徴は、安定な高い磁気エネルギーを出せることです。その代表である永久磁石は外から動力を与えなくても磁気を持つ材料で、その高い磁気エネルギーが様々な用途に使われます。

吸引力や吸着力、もしくは反発力を利用したものから、電気エネルギーを機械エネルギーに変えたり、機械エネルギーを電気エネルギーに変えたりします。

モーターに使われる硬磁性材料としては、アルコニ磁石、フェライト磁石、希土類磁石などがあります。ネオジム磁石はEV、HVの駆動用モーターとしては特に重要な永久磁石材料です。

クローズドループステッピングモーター

３－２．軟磁性材料

軟磁性材料は、EV、HVのモーターのステータ、コイルやトランス、電源などの電気機器の磁心、磁気ヨーク、磁気シールドなど多くの用途に用いられています。

電気機器は小型、高出力、高効率なものが求められており、そのために軟磁性材料は小さな磁界で高い磁束密度が必要となります。

モーターに使われる軟磁性材料としては、大型モーター用の電磁鋼板、小型モーター用のパーマロイやフェライト、近年注目されているナノ結晶軟磁性合金、アモルファス合金などがあります。

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警備ロボットとは

警備ロボットとは、事故や破壊、盗難などトラブルを事前に防ぐために配置されるロボットのことで、一般的には、自律走行が可能でカメラやアラーム機能など監視や警告ができる機能を搭載しています。

警備ロボットを導入することで、主に期待できる効果は以下の3つです。

労働力不足の対応

警備員の負担の軽減

警備の質の向上

具体的にどのような効果があるのか紹介するので、警備ロボットの導入を前向きに検討してみてください。

一体型イージーサーボモータ

（１）労働力不足の対応

警備ロボットを導入することで、労働力不足の解消に役立ちます。少子化の影響により、労働力不足が慢性的な社会問題になっている状況で、24時間365日勤務が一般的な警備会社の人員確保は非常に困難です。

警備員の数が減少しても警備ロボットで人員をまかなうことができれば、深刻な労働力不足が解決します。テクノロジーの発展によって、より高機能のロボットが登場すれば、警備員が必要のない未来が来るかもしれません。

人材が慢性的に不足している企業は、初期コストはかかりますが、将来の人件費と思って前向きに導入を検討してみてはいかがでしょうか。

バイポーラステッピングモーター

（２）警備員の負担の軽減

警備ロボットの導入により、警備員の労働環境が改善され、安心して働ける職場にすることができます。警備員は、不法侵入などの犯罪者を相手にすることもあるので、精神的にも負担が大きい職業です。

場合によっては、自分の命が危険にさらされることもあるでしょう。そこで、警備ロボットを現場に投入し、危険な夜間の警備を任せることによって、警備員にかかる負担を和らげることもできます。

労働改善に役立つので、業務改善の手段の1つとして活用してみましょう。

警備ロボットにパトロールを任せることで、警備の質の向上も図れます。たとえば、警備ロボットに夜間でもくっきり周囲を見渡せる赤外線などの高感度カメラが搭載されていれば、人間よりも早く気づくことができるでしょう。

また、熱検知やガス検知などによって、人間の目では確認できない些細な変化にも気づくことが可能です。人間では限界のあることでもロボットなら可能になる場面も多々あるので、人間とロボットが協力することで、効率的で質の高い警備ができるようになるでしょう。

セキュリティ面の強化を図りたい企業も警備ロボットの導入をおすすめします。

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物流ロボットを導入するメリット

物流ロボットを業務に導入した場合には、絶大な効果が生み出されるでしょう。ここでは、物流ロボットによってもたらされる2つの主要なメリットについて言及します。

ステッピングモーター電磁ブレーキ付き

ヒューマンエラーが無くなる

人間がロボットに対して行う設定作業などで間違えなければ、物流ロボットが代行する部分についてのヒューマンエラーが無くなります。物流全体の品質の維持や向上につながるでしょう。

人間が作業を行う場合には、どれだけ注意を払ってもミスをおかしてしまう可能性があります。そのため、物流の品質が落ちないように、ダブルチェックなどを行ってミスを最小限に抑える必要性が出てきます。しかし、ダブルチェックを行うとなると人員の確保が大変で、人件費もかかります。

深刻な人手不足の状況下で、物流の品質が問われる物流業界において、人を増やさずに品質の維持や向上が見込めることは、大変魅力的な点です。

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業務の効率が上がる

物流ロボットの導入によって、業務の効率を大幅に上げられます。物流ロボットは人間とは違い、疲れがたまって処理速度が落ちたり、ミスが増えたりすることはありません。人間よりもスピーディーに商品の場所を特定して、商品を運搬することが可能です。したがって、定型業務のスピードは人間が行う場合に比べて、ロボットの方が格段に速くなります。

定型業務の処理能力に圧倒的な差がある人間とロボットですが、ロボットにはできない非定型業務がたくさんあります。その部分を人間が担当することで、複雑な業務でもスピーディーに行えるようになるでしょう。

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ロボットの種類

ロボットの種類を大きく分けると以下の3種類になります。

・家庭用ロボット

・産業用ロボット

・AIロボット

それぞれ、役割や形が異なりますが、全ては私たち人間の生活に繋がるものです。

ロボットの種類によって重視されるものは異なり、目的を果たすために最適な形と機能を備えます。

PM型ステッピングモーター

家庭用ロボット

掃除

家庭用ロボットとして最も普及しているのはロボット掃除機ではないでしょうか。国内外のメーカーが参入しているロボット掃除機の中でも、よく耳にするのは「ルンバ」です。

外出している時に、自動的に部屋を隅々まで掃除してくれるロボットは、部屋の壁や障害物を認識し、掃除が終われば自動的に充電位置まで戻ることができます。

また、掃除機だけではなく、床やテーブルの拭き掃除を行うロボットなども登場しており、家事をサポートする家庭用ロボットはますます活躍の場を広げています。

話し相手

ペットロボットやヒト型ロボットは、人の言葉を認識し行動します。

中でも、1999年にSONYから発売されたペット型ロボットの「AIBO」は爆発的な人気となりましたね。

また、ヒト型ロボットも人気があり、高齢者福祉施設用に開発された「PALRO（パルロ）」や、家庭用おもちゃとして開発された「こっちむいて！Robi（ロビ）」も見たことがある人も多いと思います。

簡単な言葉を理解し実行できるロボットは、一人暮らしの多い日本人にとって、家族のようなポジションになろうとしているのです。

産業用ロボット

組み立て

工場などの製造現場に導入されている産業用ロボットは、関節を持つアーム型が多く、ルーティーン化された細かな作業を素早く処理します。

組み立て部分によって稼働が異なり、垂直多関節型や水平関節型など、多様な形が存在するのです。

運搬

物流倉庫などで活躍するのが運搬作業を専門とするロボットです。

無人でのライン走行や、目の前のロボットを追従する機能などを備え、強大な物流倉庫内でも衝突することもなく効率的に稼働します。

仕分け

仕分けロボットも、倉庫や物流センターなどで活躍し、物流における仕分け作業の自動システムとして稼働しています。

ステッピングモーター高精度遊星ギアボックス

AIロボット

コミュニケーション

AIロボットの魅力は、何と言っても人間とのコミュニケーション能力です。

上述した家庭用ヒト型ロボットである「PALRO（パルロ）」や「こっちむいて！Robi（ロビ）」も、完全な人工知能とは言えませんが、AIロボットの先駆けと言えます。

お店などの受付

また、ヒト型ロボットとしてはソフトバンクの「pepper」が大きな話題となりました。会話はもちろんネット接続も可能で、店舗来客時には自ら対応します。

また、ヒト型ロボットが企業の受付で活躍するイメージもテレビなどで見かけるようになりましたね。人の言葉を理解し、柔軟に対応するロボットは今後ますます増えていくでしょう。

AIロボットは様々な分野で活躍中

AIロボットは人とのコミュニケーションだけではありません。

近年では、農業や飲食店、医療現場などでも導入されています。

例えば、農地の害虫を駆除するドローン型のロボットや雑草を除去するロボット、飲食店で料理をするロボットやホテルのデリバリーロボットなど、ロボットは次々とAIを搭載しているのです。

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