新型コロナウイルス感染症の発生以来、産業用ロボットは世界中で着実に実用化が進んでおり、労働力不足が継続的に成長し続けていることが、 Statistaウェブサイトのデータ（２０２３年）によると、５年先、世界の産業用ロボット市場は１０４億１０００万ドルに達すると予想されます。
２０２５年の創刊号では、MEGA Techは近い将来製造業を担う産業用ロボット、すなわちAI技術の進歩を活用して人型ロボットの開発・高度化の動向をご紹介したいと思います。
AIを搭載した新しいロボットの革新
AIまたは人工知能は、産業用ロボット業界に革命をもたらし、人間がやってきたさまざまなタスク をロボットが代わりに遂行できるようになっています。AI によって産業用ロボットを溶接、組み立て、検査などの複雑な作業を自動的に正確かつ効率的に実行できるようになり、高精度の向上かつ人的エラーを削減することができます。
また、AIを導入することで、柔軟な生産環境で変化するタスクに適応でき、例えば設備の異常を事前に予知する等の設備保全によってダウンタイムを削減できる。リアルタイムなデータ解析を通じてサプライ チェーン管理の最適化に役立ちます。
例：産業用ロボット有名なものには、DELTAロボットが医薬品からエレクトロニクスや食品産業に至るまで様々な業界で使用されています。多関節ロボットは、製造、物流、食品、農業などの分野で最も一般的な産業用ロボットです。ヒューマノイド（人型ロボット）は、異なる環境・工場や物流などの条件下で労働者の代替として機能するように設計されているロボットです。
産業用ロボットにおける興味深いAIロボット活用例は、KUKAという会社です。 製造、自動車、航空宇宙、防衛などの様々な業界にソリューションを提供できるように、生成AIを活用しChatGPTと組み合わせて適切な仕様にロボットプログラミングすることが可能です。
「ほとんどのロボットプログラミングする仕事は依然として熟練者や専門家の仕事だけです」と、シミュレーションプラットフォーム プログラムマネージャーのローランドリッター氏は述べています。 KUKA は次のように述べています。「これが、人間の音声コマンドをプログラムコードに変換するAIチャットボットを独自に開発している理由です。 AIモデルは、ワークピースを 1つずつ拾い上げてテーブル上にU字型に配置するなど、ロボットが目的の動作を実行できるようにするコードを作成します。 AIモデルは利用可能なすべてのロボットプログラムを使ってトレーニングされます。次のステップに、 KUKAはこのAIチャットボットをロボット ユーザーのお客様に提供し、従来のプログラミングの代わりに自分らの音声を使用することによって、ロボットプログラミングが最短の時間で実現にします。
以前は、ロボットに特定のステップを実行するよう命令するプログラムを作成するエンジニアによる対応が欠かせないものでしたが、ロンドンにある Google の子会社であるDeep Mindでは、コマンドやプログラムを作成する必要がなくなりました。このサッカーロボットは、独自の動作スキルを学習できます。初めてサッカーをする6歳児のように、最初からボールを追いかけ、時間が経つにつれて、ゴールを決めるためにドリブルして相手を避ける方法やスキルを学びます。今度、人間からロボットに対する命令は、「できるだけ多くのゴールを決めなさい」という一文に短縮されました。
【未来の職場】人型ロボットが同僚になる日は近い
工場、生産、物流で働く労働者を見つけるのは非常に困難です。アジリティ・ロボティクスのCEO、ペギー・ジョンソンは「現在、アメリカでは100万件以上の求人があり、未だに働き手が見つからない』と述べました。ここはDigit （桁） 機敏性を備え、 AIによって訓練されて仕事の動作を可能とする人型ロボットが誕生した場所だという。 現在、Digitは多くの物流サービス会社で働いています。 アマゾンのジョンソン氏も「アジリティーは、実際に仕事をすることで報酬を得る人型ロボットを導入した最初の企業であり、ロボットは2年以内に利益を得ることができると見積もっています。 今のDigitは依然として人間の安全を守るためのフェンスの中で作業するが必要ですが、2025年末までに人型ロボットが人間と一緒に作業できるようになることを望んでいる」と述べました。
Digitは人間のように2本の足と2本の腕で動くロボットです。 自由度 （ DOF ）16 （脚: 5DoF x 2、腕: 3 DoF x ２） 床から立ち上がり、ボックスを持ち上げることができ、最大１６kg の重量をサポートできます。Lidarセンサーで動作し、深度を測定できる４台のIntel RealSense製のカメラを使用します。アブソリュートエンコーダ、 2 つのマルチスレッド Intel i7 CPU を使用して処理されます。専用設計の1.2kWhリチウムポリマーバッテリーを採用する。主な構造材料はアルミニウム、熱成形ポリカーボネートと炭素繊維複合材です。
アジリティは、2019年にDigitを発売し、オレゴン州のDigiロボット工場は米国の緊急ロボット ニーズを満たすために、年間１００００台のロボットを生産できるようになりました。
ロボットが人間の労働者の仕事を奪うのではないかとの懸念がある中、ジョンソン氏はこう説明する「ロボットが仕事を奪うことはなく、負荷を奪うに過ぎない」つまり、人間の従業員が物理的な労働の仕事で働く必要がなくなり、頭脳とマネジメントスキルを使う仕事のみをするということです。何年も前に戻ってみると、生産ラインで人間の従業員が並んで座ってコンベアに運ばれたワークピースを組み立る作業を将来的に、ロボットは部品を組み立てる従業員の代わりになり、働いているロボット群を監督するのが人間とするイメージを想像してみてください。
Article by: Asst. Prof. Suwan Juntiwasarakij, Ph.D., Senior Editor & MEGA Tech