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長良の落陽。

今後予測されるロボット業界の方向性とは

各分野で開発製造が進むロボットですが、具体的にどの様な方向性への進化が構想されているのでしょうか?
産業用、サービス用の二種類のロボットにおいての現状と将来性について考えてみたいと思います。
産業用ロボット
産業用は工場での組み立て作業などに使われ、物流現場で運搬作業などに使われています。
多くの工場や物流現場で導入が進められているので、ロボット業界でも大きな市場を形成中です。
自動車産業や電子産業、化学工業など最先端の場所で導入が進められているので、この流れを止めることはできません。
産業用の今後の方向性としては、ますます工場や物流に導入されると予測されています。
現在は精密な動きをすることができないために、工場では人の手を借りなければいけません。
しかし、技術革新が進み緻密な動きができるようになれば、人の手を借りる必要はなくなります。
そのため、将来的には全ての工場や物流に導入され、人間に置き換わるようになると言われているほどです。
現在産業用ロボットは、日本やアメリカ、ヨーロッパなど先進国を中心に導入が進められています。
今後のロボット業界が注目したいのは、新興国です。
特に中国やインドは人口が多く、めざましい経済発展を遂げています。
こうした新興国の工場や物流にも、将来的には導入されるとロボット業界では予測されています。
サービス用ロボット
サービス用は、医療や福祉、家事支援など、あらゆる現場での導入が見込まれます。
特に日本は少子高齢化が進んでいる国ですから、福祉現場への注目度は高いです。
高齢化社会で介護が必要な老人は増えるのに、介護する若い世代はこれから減っていきます。
そのため、福祉分野の将来性は非常に高く、多くの企業が参入中です。
そのなかでも特に注目したいのは、ベンチャー企業です。
大手メーカーが開発するロボットは、価格が高く利用者が気軽に購入して使える金額ではありません。
価格などで消費者にハードルが高いと感じられてしまうと、サービス用ロボットの発展は現在の予測とは違う結果に終わります。
普及を促しロボット業界を大きくさせていくためには、低価格化も必須の条件です。
新しいベンチャー企業は、大手にはない独創性があります。
小回りの良さを活かして大手企業にはない製品を作り出せるので、低価格化など消費者にとって使いやすいロボットを開発し販売することが可能です。
日本でサービス用の市場が拡大していくためには、ベンチャー企業の存在は欠かせません。
ですから、金銭的に余裕のないベンチャー企業をどれだけ支援できるかが、ロボット業界の将来に大きくかかわってくると指摘されています。
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産業用ロボットのアームはジョイントとリンクで構成される

産業用ロボットのアームはジョイントとリンクで構成されています。
ジョイント(関節)
産業用ロボットでは自由に曲がったり、伸縮したりする関節部分のことをジョイントと言います。
ジョイントは回転関節と直動関節に分類されます。回転関節が人間でいう肘や肩などの関節部分にあたり、自由に回転することが可能です。
直動関節は人にはなくロボットにしかないジョイントで3次元方向に伸縮できます。
リンク(骨)
ジョイントの間を繋ぐ骨の部分をリンクと呼びます。リンクの種類は2つに分類され、シリアルリンクとパラレルリンクに分類されます。
シリアルリンクはロボットの土台から、先端までジョイントとリンクが直列に並んでいる機構のことをいいます。人間の腕と同じような構造をしているのが特徴です。
パラレルリンクはロボットの土台から先端まで複数のジョイントとリンクが並列している機構のことをいいます。
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ブラシレスDCモーターのメリット・デメリット

産業用ロボットで利用されるモーターには、それぞれメリットとデメリットがあります。最初にブラシレスDCモーターを利用するメリットとデメリットを紹介します。
メリット
比較的安価である
放熱性が高く連続使用に耐えられる
運転速度が変わっても比較的トルクが安定している
多様な速度で作業が必要なロボットに用いることが可能
ブラシレスDCモーターは比較的安価で、なおかつ連続使用に耐えられます。単純作業を長時間繰り返す場面に適したモーターといえるでしょう。しかもトルクも比較的安定しているので、速度が変化する作業にも適しています。
デメリット
駆動回路が別途必要なため、トータルでは高価になることもある
トルクは安定しているが、ムラが見られることもある
起動時に速度制御機能がばらつくことがある
ブラシレスDCモーター自体は高価ではありませんが、駆動回路を別途購入する必要があるため、トータルで見ると割高になることがあります。また、トルクにムラが生じることがあり、起動時の速度が安定しにくい点もデメリットです。
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ロボットアームの多彩な動きを制御する4つの要素

アクチュエータ
アクチュエータはロボットの関節を構成している要素です。アクチュエータがあることで、ロボットはアームを上下に動かしたり、回転させたりすることができます。例えばモーターもアクチュエータのひとつです。
産業用ロボットには、サーボモーターと呼ばれる位置制御や速度制御に対応した高機能のアクチュエータが搭載されます。
減速機
減速機は、アクチュエータの力を増幅するための装置です。モーター単体では出せる力に限りがありますが、減速機と組み合わせることで力を増大し、さまざまな作業に活用できるようになります。通常はアクチュエータの1つに対して減速機1つがペアになっています。
エンコーダ
エンコーダは、アクチュエータの回転軸の位置や角度を検出するための装置です。エンコーダがあることで、ロボットの動きの量や方向を認識することができます。
一般的な光学式エンコーダでは、アクチュエータの回転軸に円板が取り付けられていて、発光ダイオードや光の強さを判別するフォトダイオードなどが配置されています。
伝導機構
伝導機構とは、アクチュエータや減速機を通して得た力をアームに伝える部分です。伝導機構があることで、力の向きや大きさを変換することが可能になります。
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コミュニケーションロボットの現状

さまざまな場面で役立ってくれるコミュニケーションロボットですが、現状はどうなっているのでしょうか。
企業向けのロボットが多い
株式会社NTTデータ経営研究所が2018年に調査した「ロボットの導入・活用に取り組む企業の実態とは?」の結果によると、企業向けに導入されているコミュニケーションロボットは、個人向けに導入されている数の約2倍となりました。
これは、コミュニケーションロボットはまだまだ基本的に価格が高いので、個人向きではなく業務用として企業が導入するケースが多いことが考えられるでしょう。
人型が60%
株式会社シード・プランニングの調査によると、2018年5月時点では、国内で現在発売されているコミュニケーションロボットは、「人型」が60%を占めています。
そのうちの45%がAIに対応しており、動くタイプと動かないタイプはちょうど半分ずつの割合です。
また、人間型に次いで多いのは「円柱型」「球型」「動物型」の順になっています。
スムーズな会話はまだ難しい
今の音声認識技術だと発話中に認識ができないため、トランシーバーのようなやりとりとなってしまい、残念ながらまだままだスムーズな会話ではありません。
また、ユーザー側も、ひと単語ずつはっきりと喋らなければ間違った意味で伝わってしまうといった現状もあります。
今はまだ、人とスムーズに会話できるレベルに達していないという問題は拭えていないのです。
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