協働ロボティクスが産業を革新：メリット、トレンド、主要用途を徹底解説

協働ロボティクスは日々進化し、その活用には多くのメリットがあります。本稿では、コボット（協働ロボット）の定義と特徴、協働モード、産業での活用法、メリット、主要用途を簡潔にレビューします。

コボットとは、その特徴

協働ロボットは、作業環境で人と物理的に相互作用し、協働スペースを共有するよう設計された装置です。作業とコミュニケーションが円滑になるよう設計されています。

コボットは、その設計により、作業者と相互作用する際の安全性を保証します。安全な相互作用を可能にする特徴は、関節に内蔵されたセンサー（力と速度を測定・制御）、材質（より軽量でエッジが少ない）などです。

コボットの協働モード

協働ロボットは生産作業者と協働し、作業負荷を軽減します。最も要求が高く、人間工学的に不利な作業を担当できます。設計特徴が協働の安全性を保証し、汎用性が高く、設置スペースもコンパクト。ケースによっては追加安全装置が必要ですが、これも省スペース・低複雑性で設計されています。

人は問題解決能力と器用さを、コボットは力と精度を提供します。ともに働くことで、完璧なパートナーになります。

主な作業モードは3つあります：

• 人とコボットが同じワークスペースで作業し、保護柵なしで共存（coexistence）する。ただし、別々のタスクを独立して実行
• コボットと人が同じ作業領域で、同一プロセス内の異なるタスクを実行し、直接的な相互作用なしで協調（cooperation）する
• 人とコボットが協働（collaboration）し、同一ワークピース上で相互作用しながら作業する

作業者との協働に加え、コボットはPLCやCNCなど、生産プロセスに関わる他の周辺機器・システムとも完全に統合されます。ProfinetやTCP/IPなどの通信プロトコルをサポートし、既存の生産プラント自動化への統合に最適です。

産業における協働ロボティクス

協働ロボットは、生産ラインに大規模な変更を加えずにタスクを自動化できるため、中小企業にとって大きな機会です。これが、人と共に働ける可能性と相まって、従来のロボティクスに対する大きな優位性となっています。高価な安全柵が不要で、人の安全性が向上します。また、コボットはプログラミングが容易で統合もシンプルなため、中小企業への導入を後押しします。

スペインでは産業構造の大部分を中小企業が占めるため、協働ロボティクスはあらゆる面で自動化を前進させる大きな進歩です。従来のロボティクスでは到達できなかった領域までカバーできます。

一方、自動車産業など高度に自動化された産業でも、コボットを生産に組み込む機会があります。作業者をサポートし、製品に付加価値を与えないタスクを精密に実行。さらに、ケガの原因となる非人間工学的な作業や危険作業を担当できます。

メリットと利点

協働ロボットの主な利点は、追加の安全システムや大規模な作業スペースを必要とせず、作業者と共に働けることです。もちろん、これらのロボットの登場により、新たな安全要件と使用基準を定める法整備が進みました。

一方、協働ロボットの設置とプログラミングは、従来ロボットより容易です。プログラミングインターフェースは直感的で使いやすく、ロボットを手動で動かして目標位置・姿勢を記録し、自動動作として再生する「ティーチング」も可能。設置も大スペースや安全システムを必要としないためシンプルです。

設置が簡単なため、コボットを別の位置に移動し、別のタスクを実行させることも容易で、非常に汎用性が高いです。

その他の協働ロボットのメリット：

• 精度向上：コボット導入で手作業のエラーを削減し、各プロセスの精度を向上

• 安全性向上：非人間工学的・危険な作業をコボットが担うことで、ケガを防止。有害環境（ガス、切り屑、鋭利物等）での作業も可能

• 生産性向上：コボットは中断なく連続稼働。反復作業や重労働をサポートし、パフォーマンスを改善

• 柔軟性と拡張性：コボットは多様なタスクに適応可能。簡単に移動・再プログラミングでき、他のタスク強化にも活用

協働ロボットの主な用途

コボットは特に、反復作業、小型ワークのハンドリング、組立に有用です。具体的な用途例：

• CNCローダー等の機械給供：給供作業は反復的で付加価値が低いため、作業環境に適応し作業者と共存するコボットに任せられる

• ピック＆プレース：ピック＆プレース作業も反復的。コボットで精度向上と歩留まり改善。さらにコンピュータビジョン等を組み合わせれば、ビンピッキング用途も可能。ご存知の通り、コンピュータビジョンと協働ロボティクスは最高のパートナーです！

• 組立：コボットで組立時間を短縮し、生産速度向上と品質改善を実現。反復的なテスト作業にも対応

• 表面仕上げ：接着やメッキなど、高度な技量と繊細さが必要な作業。コボットの内蔵センサーで高精度に実現

• 溶接：溶接作業をより高精度に実行し、火傷・切創などのリスクを回避

協働ロボットの統合は、プロセス改善への大きな一歩です。ご覧の通り、さまざまな分野、あらゆる規模の企業に適用可能で、自動化を身近なものにします。

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