産業用ロボットの進化:古代の自動化概念から現代の驚異へ
ロボットの概念は数世紀前から存在した
人間のために働く・奉仕する自動装置のアイデアは古くから存在し、歴史的逸話(自動ドア等)に記録されています。
9世紀頃、数百の文書・アイデアが集積され『巧妙な機械の科学』が編纂。ルネサンス期と相まってダ・ヴィンチら多数の科学者が初期オートマタ(自動可動物体)を創造。多くは娯楽用(「女性音楽家」等)でしたが、徐々に実用的課題へ応用され始めました。
その後、1921年プラハ初演の戯曲「ロッサムの万能ロボット(R.U.R.)」でロボットはネガティブな印象を持たれるように。ロボットが人間の仕事を代行し反乱、主人を殺害、地球上の全生命を破壊する筋書き。舞台は60年代設定で、実際に産業用ロボットが登場した時代と一致。後にアイザック・アシモフがロボット三原則を提唱し、今日も指針とされています。
産業オートメーションへの道
産業革命により生産需要増大、自動化への動機が高まりました。数値制御(NC)工作機械の発明、コンピュータ普及(1950年代)、集積回路(1970年代)が、初のシンプルな産業用ロボット開発を可能にしました。
初期ロボットは重労働・危険・単調作業から人間を解放。ただし外部センシング機能はゼロで、ピックアンドプレース等単純作業に限定。
やがて複雑動作、外部センサー搭載、溶接・研削・デバリング・組立等へ応用拡大。以降、産業用ロボットはコスト削減、生産性向上、品質改善、危険有害作業の代替を実現してきました。
産業用ロボットの誕生
「ロボット工学の父」ジョージ・チャールズ・デボルが1954年、初の産業用ロボット「ユニメイト」を発明。数年後、デボルと起業家ジョゼフ・F・エンゲルバーガーがパーティーで意気投合し、ユニメーション社設立。
産業用ロボットの定義:自動制御され、多用途にプログラム可能で、再プログラム可能、広い作業空間、複数自由度、異なるツーリング対応アームを持つ機械装置。
初号機ユニメイトは1961年GM工場でダイカストハンドリング・スポット溶接に導入。製造費65,000ドルを18,000ドルで販売。GMは66台追加導入、フォードも関心。自動車業界の投資で産業用ロボットの未来は明るいものとなりました。
1960-70年代、世界中でモダンな産業用ロボットアームが進化。世界的競争が需要を喚起し、更なる研究開発を促進。マイクロプロセッサ開発でコスト効率良く強力な制御システムが実現。
- 1963年:障害者支援用6関節「ランチョアーム」
- 1968年:マービン・ミンスキー設計「触手アーム」。12関節、人を持ち上げ可能
- 1967年:企業ニーズベースのロボット開発成功例。スプレー塗装用ロボット開発企業が後にABBへ
- 1969年:スタンフォードアームが商用アーム生産へ道筋。電子駆動・コンピュータ制御の先駆け。1974年T型フォード水ポンプ組立達成
- 1974年:MITデビッド・シルバー設計「シルバーアーム」。触覚・圧力センサーとマイクロコンピュータで精密組立実現。同年、スタンフォードアーム発明者ビクター・シャインマンがVicarm社設立。PUMA(組立用プログラマブル汎用マニピュレータ)開発に貢献
1970年代半ばには産業用ロボットがブーム、年30%成長予測。産業ロボット産業が本格始動。
1980年代、自動車メーカーがロボット企業に巨額投資。GMは80年代に400億ドル以上投じるも理解不足で高コスト失敗。1988年ハムトラミック工場でロボット暴走(窓破壊・相互塗装)。時期尚早な導入が財務不安を招く。
近年になってようやく80年代半ばの売上水準回復。米国ロボット市場は日本・欧州企業の買収で消滅。
2010年、革新的開発・改良加速で需要急増。2014年には世界ロボット販売29%増。
産業用ロボットの驚異的メリットが世界に認知され、ロボティクス界に身を置くには最もエキサイティングな時代です。
※歴史的事実はオンライン資料参照。※2010年以降の統計は別資料参照。
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