ロボット操作に革命：AI駆動グリッパーで精密ピックアンドプレースを実現

ほとんどの人にとって、物体を特定し、拾い上げ、別の場所に置くというタスクは些細なことです。ロボットにとっては、最新の機械知能とロボット操作技術が必要です。

マサチューセッツ工科大学（MIT）からスピンオフしたマサチューセッツ州サマービル拠点のRightHand Roboticsは、機械知能とロボット操作の進歩の両方をロボットピースピッキングシステムに組み込みました。独自のグリッパー設計と人工知能、機械視覚を組み合わせ、企業が製品を仕分け、注文を出荷するのを支援します。

「店で買い物をするとき、カートを押して通路を歩き、自分で商品を選びます。オンライン注文の場合、フルフィルメントセンター内で同等の操作が行われます」とRightHand Robotics共同創業者Lael Odhner氏。「小売業者は通常、個々の商品を拾い上げ、スキャナーを通し、ソーターやコンベアベルトに置いて注文を完了させる必要があります。簡単に聞こえますが、1日数万件の注文と10万点以上のユニークな製品が、10〜20個分のサッカー場ほどの施設に保管され、配送期限の時計が刻々と迫る状況を想像してみてください。」

RightHand Roboticsは、小売業務を変革した2つのトレンドへの対応を企業に支援しています。COVID-19パンデミック中にさらに加速したEコマースの爆発的増加と、購入実績に基づいて補充するジャストインタイム在庫フルフィルメントへのシフトです。これにより効率が改善されます。

ロボット群はまた、RightHandがシステムを時間とともに改善し、より優しい・精密な配置などの新スキルを学習できるデータを収集します。プロセスとパフォーマンスデータが同社のフリート管理ソフトウェアにフィードされ、顧客が在庫の倉庫内移動を理解し、ボトルネックや品質問題を特定するのを支援します。

「単一操作のパフォーマンスだけでなく、倉庫全体の運用フローを修正・抜本的に見直せるようにするのがアイデアです」とOdhner氏。

限界への挑戦

同社ソリューションの核心は、機械視覚とインテリジェントグリッパーを使用してピースピッキングロボットをより適応的にすることです。この組み合わせにより、ロボット運用に必要なトレーニング量も制限され、各マシンに同社が手眼協調に相当するものを装備します。

RightHand Roboticsはまた、吸引と新規アンダークチュエイテッドフィンガーを組み合わせたエンドオブアームツールを活用しています。Odhner氏によれば、これは吸引カップのみや単純なピンチグリッパーに依存するロボットよりも柔軟性を提供します。「時に、手に受動的自由度、つまり自ら能動的に制御できないが動作可能な受動的運動があると実際に役立ちます」とOdhner氏はロボットについて語ります。「非常に多くの場合、それらは制御タスクを簡素化します。過剰に拘束された問題を、モーションプランニングアルゴリズムで処理可能な問題に変えます。」

ロボットが収集するデータは、時間とともに信頼性向上と倉庫運営への洞察提供にも使用されます。「在庫、在庫の保管方法、ピッキングの上流・下流両側でのタスク構造化について洞察を提供できます」とOdhner氏。「将来の問題の原因となり得るものをかなり正確に把握でき、それを顧客にフィードバックできます。」

Odhner氏は、スループットが改善されれば倉庫フルフィルメントがもっと大きな産業になる可能性があると指摘。「消費者がオンラインショッピングのオプションをますます重視する中、より多くの商品が増え続ける『仮想』カートに入る必要があります。オーダーフルフィルメントセンター近くの労働力確保がEコマース成長の制約要因になりがちです。これらはすべて、大規模な経済的非効率を示しており、それがまさに私たちが解決しようとしていることです」とOdhner氏。「倉庫で最も魅力のないタスク、つまり一日中ピック、スキャン、ベルトへの配置を繰り返すソーターインダクションのような作業を自動化し、人々を顧客により直接的に感じられる役割に向けられるようにしています。」

Odhner氏はまた、より自動化されたフルフィルメントセンターは、専門タスクのために商品が作業者に運ばれるエルゴノミックステーションやソーシャルディスタンス増加など、作業者の健康と安全を守る改善された措置を提供すると述べています。倉庫の雇用人数を減らすのではなく、「最終的に望むのは、品質管理、ロボット監督のような役割で人々が働くシステムです。」

ロボットを簡単に

本年、同社はピッキングロボットの第3版を導入します。標準化された統合と安全機能を搭載し、倉庫オペレーターにとってピースピッキングロボットの導入をより容易にする試みです。

「人々は、統合の容易さ、設定、安全性、信頼性の観点から、この自律システムの製品化における我々の進歩の巨大さを必ずしも理解していないかもしれませんが、それは非常に大きいです。なぜなら、私たちのロボットシステムが世界中にほぼドロップシップされ、最小限のカスタマイズで稼働できることを意味するからです」とOdhner氏。「箱やパレットで届き、誰でもセットアップできる理由はありません。それが私たちの大きなビジョンです。」