設定が容易で誰でも使える協働ロボットが登場 - ユニバーサルロボット

人の隣で、ケージなどの囲いなしで共に働ける協働ロボット。この概念を提唱し、2008年に世界に先駆けて発売して以来、2018年6月までに累計で約2万5000台の協働ロボットを発売してきたデンマーク「Universal Robots(ユニバーサルロボット)」。同社は6月に新たな協働ロボット「e-Series」を発表していたが、7月13日、日本のメディア向けに、同シリーズの特徴などについての説明会を開催した。

「e-Series」は、可搬重量が3kgの「UR3e」、同5kgの「UR5e」、そして同10kgの「UR10e」の3機種のアームがラインアップ。

左から「UR3e」、「UR5e」、「UR10e」

自らアンヴェールを行なう「UR5e」

同社は同ロボットのターゲットを「中小企業」としており、「中小企業の多くがロボットに触れたことがない。そんな彼らに、どうやってロボットを簡単に活用してもらえるようになるのか、という発想から生み出されたのがe-Series」ということで、メンテナンス性の容易さや、動作プログラミングを容易化するタッチユーザーインタフェースの導入などを実施。特に動作設定やコントロールパネルとして活用するティーチペンダントは大画面の静電容量方式のタッチパネルを採用しつつ、軽量化を実現。数クリックの設定だけで、プログラミング作業を終えることを可能にしたという。

ユニバーサルロボットで北東アジアゼネラルマネージャを務める山根剛氏。左手に持つのが動作プログラミングやコントロールを行なうためのティーチペンダント。右手で触れているのが「UR3e」

ティーチペンダントのGUI。非常にシンプルでロボットのプログラミングが良くわからない、といった人でも容易に設定ができるような作りになっているとする

ユニバーサルロボットで北東アジアゼネラルマネージャを務める山根剛氏は、以下の4つをコンセプトとして掲げて開発が進められたと説明する。

セットアップがさらに迅速に
(再)配置がより柔軟に
プログラミングがもっと容易に
より安全に

プログラミングについては上述のとおり。一方のハードウェア面を見ると、最大の改良点と言えるのが、手先部分に力(フォース)/トルクセンサを内蔵したこと。これにより、手先に付けたワークなどがどれくらいの重さで、重心がどこにあるのか、といったことに対して、従来の手入力から、ティーチングペンダントのウィザードに沿って、いくつかのポジションで設定を行なうだけで、重心がどう移動するのかを把握できるようになったという。

UR5e。先端の銀色の部分がさまざまなモノを接続する手先部。ここに力/トルクセンサが新たに内蔵された。背後に写っているのは、ロボットの詳細な説明を行なったユニバーサルロボットのリージョナルテクニカルサポートエンジニアの西部慎一氏

また、手先部分の通信ポートは従来、アナログ通信のみであったものが、新たにシリアル通信にも対応。ケーブルやコネクタそのものは従来のものを活用でき、何らかの機器を接続する段階でどちらの通信モードを使うのかを決定するだけで、モードの切り替えができるという。

通信ポート。従来はアナログ通信のみであったのが、e-Seriesではシリアル通信にも対応した

さらに、システムバスも従来比4倍の500Hzへと向上。センサからのフィードバックの応答性もあがっているため、より精細なコントロールができるようになった。ハードウェアとしては、繰り返し精度も向上。UR3e/UR5eについては±0.03m、UR10eでも±0.05mmとしており、「これで半導体のチップマウントといった精度の高い作業も対応できるようになった」とするほか、「研磨やバリ取り作業も、従来以上の高い精度で実現できるようになった」と説明する。

0.05mmを切る繰り返し精度を実現。これにより、高い精度が求められる作業も可能になった

加えて、より安全に、という点については、ロボットのデザインとして、従来シリーズ(CBシリーズ)よりも安全性の高いベースデザインを採用したとしており、安全性能もISO 10218-1に加え、PL=d(ISO13849-1 安全カテゴリ3)の認証を取得している。これまでも、ロボットに人が近づいてきた際には、センサとロボットを組み合わせることで、減速や停止する、といったことは可能であったが、e-Seriesでは、そうした減速や停止を行なう距離の設定が可能となったほか、ロボットアームの肘部にもモニタリング機能を搭載。これにより、手先で人を避けたら、肘が人と接触した、といったことも防げるようになったという。

リスクアセスメントに基づく必要はあるものの、柔軟に人が近づいた際の停止までの時間や停止を決定する際の判定に用いる距離などを設定することができるようになった

なお、e-Seriesは2018年8月1日より出荷を開始する予定。また、現行のCBシリーズについても、販売が継続され、2つのシリーズを並行して展開していくとするほか、同社としては、自社のアームに、さまざまな製品やアプリケーションを組み合わせたソリューション「UR+エコシステム」の積極的な展開を図っていくとしており、さまざまな用途に対応したアプリケーションを加味したUR+の提供なども行なっていく予定としている。