World Robot Summit
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World Robot Summitプレ大会が開催 2018年10月17日〜21日の5日間に渡り、東京ビッグサイトにて、ロボットの国際大会「World Robot Summit 2018」(WRS2018)が開催されました。WRSは、少子高齢社会を背景に、ロボットの社会実装を促進することを目的として、経済産業省と新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が主催するロボットの一大イベント。東京オリンピック・パラリンピックと同じ2020年に本大会(WRS2020)が開催される予定で、WRS2018はそのプレ大会として実施されました。 本記事では同大会の「ものづくり」競技会にスポットを当て、世界各国のロボットエンジニアや研究者たちによる白熱した競技の様子をお届けします。 そもそもWorld Robot Summitプレ大会とは? WRS2018は世界各国の企業が集う、ロボット展示会「World Robot Expo」と、各国の企業や団体が一同に介すロボット競技会「World Robot Challenge」で構成されています。 ロボット競技会「World Robot Challenge」では、「ものづくり」「サービス」「インフラ・災害対応」「ジュニア」という4つのカテゴリーで9種目の競技が実施されます。23の国・地域から126チームが参加しました。「ものづくり」カテゴリーには、16チームが出場。アジアや欧米からの参加が半数を占めていました。 今回レポートするものづくりカテゴリーの「製品組立チャレンジ」は、「『迅速な一品ものづくり』を目指して」というコンセプトのもと、ロボットの社会実装を加速するために、ものづくり産業でのニーズに応えるための技術を競い、実際の現場で使える生産システムを目指すことが競技の主旨となっています。実際の生産現場での活用を見越しているため、迅速に組み立てることはもちろん、急な段取り変更への対応など、緻密に競技の設計がされています。 ロボットの社会実装を進める目的のもと、競技には生産現場で実際に活躍する産業用ロボットが使われます。この点は、競技参加チームがロボットを開発する、いわゆる”ロボコン”とは違った見どころです。参加チームは独自で手配したロボットや、企業が貸し出しているロボットを使うことができます。 WRS2018のグローバルパートナーとして協賛している川崎重工もロボットを提供。首都大学東京の学生が構成するチーム、「hippopoTaMUs」が川崎重工の小型ロボット「RS007」を使って競技に臨みました(その様子は後ほど)。 「製品組立チャレンジ」の競技ルール 「製品組立チャレンジ」で「製品」として設定されたのは、モーターやベルトなど18種類の部品で作る「ベルトドライブユニット」。正しく組み立てて電源を繋げると、紐を巻き上げて先についているどら焼きが持ち上がり、 大会のサポートキャラクターであるドラえもんのもとに届けられる仕掛けです。 製品組立チャレンジは、「タスクボード」「キッティング」「組立」という3つのタスクで構成。各タスクに点数が設定され、合計550点の獲得点数を競い合います。 タスクボードタスク部品の認識・把持や全自動教示などの要素技術の高さを競う競技。マットの上に置かれたベルトドライブユニットの部品を、ボード上の所定の位置に組み付ける必要があります。部品は競技開始の10分前に配布されるので、事前に時間をかけてロボットの動きをプログラミングすることはできません。配点は100点。 キッティングタスク組み立ての準備作業。大中小3種類のコンテナの中から、必要な個数だけ部品を取り出し、トレイ上の指定された場所に並べる必要があります。部品はコンテナの中に乱雑に積まれているので、きちんと部品を認識して、1つひとつピックアップする技術が求められます。配点は150点。 組立タスクベルトドライブユニットの組み立てを行います。プレートにモーターを押し当て、反対側からネジを入れて固定するなど、3つの部品を同時に扱う場面もあるため、2つのアームを使ってうまく連携させる必要があります。ベルトのような柔らかい素材を扱うのも、難易度が高いところです。 組立タスクは2日間実施します。組立タスク1日目の部品はすべて事前に公開されていますが、2日目には「サプライズパーツ」を用意。サプライズパーツは競技の1時間前に初めて実物が配布されるため、いかに現場で早く、段取りを変更できるかがカギになります。実際のサプライズパーツはサイズや素材、プーリーの直径などが異なるレベル0〜4の5種類のベルトが用意されました。それぞれ難易度に応じて得られる得点が異なります。各チームは難易度の高いサプライズパーツを選択して高得点を狙うか、難易度の低いパーツで確実に点数を取りに行くか、競技としての戦略も必要になります。配点は1日目が100点、2日目が200点の合計300点。 大会の結果は? 注目チーム紹介 製品組立チャレンジで優勝したのは、デンマークの「SDU Robotics」チーム。組立タスクでは完成には至らなかったものの、1日目のタスクボードタスクで92点という圧倒的な得点を記録しており、そのリードを最後まで守り切りました。ハンドの指先を3Dプリンタで製作しており、サプライズパーツ用の指先も現場ですぐ出力したとのこと。 優勝チームである「SDU Robotics」が組み立てを完成させられなかったことからもわかるように、注目の組立タスクでは、難易度が極めて高い競技課題を前に、多くのチームが苦戦。3日目を終えた時点で、どのチームもベルトドライブユニットを完成させることができませんでした。 しかし翌日、今大会で唯一、ベルトドライブユニットを完成させたチームが現れました。日本のシステムインテグレーターが構成する「FA.COM Robotics」チームです。 同チームのロボットは、ベルトの取り付けなどに苦労していたものの、競技時間60分のうち、残り7分で標準品の組み立てに成功。4日目の最高得点である51点を獲得しました。このチームもハンドがユニークで、2本指の間にドライバーを搭載し、ネジを入れてすぐに回せるようになっていました。完成度の高さは、さすがにシステムインテグレーターが本業のチームと言えます。 「FA.COM Robotics」チームがベルトドライブユニットを完成させた瞬間、周囲で観戦していた観客からは大きな歓声が。1日目と2日目の成績が影響し、結果は3位に終わったものの、今大会でもっとも会場を沸かせたチームとなりました。 海外勢や企業の連合チームが上位を占めるなか、学生チームも健闘していました。日本の「hippopoTaMUs」は、首都大学東京の学生4名が中心のチーム。工夫したというのは、ロボットアームの先端に取り付けるハンド。3本指なので、多少位置がずれても中心で持つことができ、把持したまま無限に回転できるようになっていました。もう1つのアームには、2本指のハンドが搭載されていて、組立タスクではこちらも併用します。 同チームは、2回実施された初日のタスクボードタスクで、1回目が42点、2回目が28点と、いずれも好成績をゲット。部品の認識は、ハンドの横に搭載したカメラで行っており、教示(ロボットのプログラムを作成する作業)なしでうまくやることができたそうです。 タスクボードタスクに集中的に取り組む作戦で臨んだという同チーム。見事作戦が的中し、初日のタスクボードタスクを終了時点では5位という結果に。予算や時間に限りがある学生チームにも関わらず、見事な成績を収めました。 また、ちょっと変わっていて面白かったのが、イギリスの「Cambridge Robotics」チーム。このチームは、ネジをピックアップするのに粘着性のあるグリスを活用。実際の製造現場ではネジ穴にグリスが残るなどの問題がありますが、今回の競技ではルール上OK。完成度の高い製品を作ることを求められる製造現場に慣れている企業チームでは思いつかない、大学チームらしいユニークなアイデアでした。サプライズパーツでは、唯一、最高難易度のチェーンを選択。完成はしなかったものの、会場を盛り上げました。 ブースでは等身大ヒューマノイドがダンス WRSでは、競技会のほか、展示会「World Robot Expo」も併催。川崎重工もブースを設け、等身大のヒューマノイドロボットを展示していました。 転んでも壊れないタフなヒューマノイドロボットの実現を目指して開発が進められており、ブースでは昨年発表した「バージョン4」によるダンスデモが披露され、来場者の注目を集めていました。デモのほか、最新の「バージョン5」も展示。このバージョン5では、軸構成を見直すなどして、さらなる軽量化・スリム化を達成しています。 そのほか、双腕スカラロボットの最新モデル「duAro2」も出展されていました。duAroは、人間と一緒に働くことができる協働ロボット。コンパクトで現場に導入しやすい特徴はそのままに、上下ストロークを150mmから550mmへと大幅に拡大、同時に可搬質量も2kgから3kgへとパワーアップしており、より多くの作業に適用できるようになりました。 2020年の本大会ではさらに進化したロボットの活躍に期待 今回のベルトドライブユニットの組み立ては、1か月ほどかけてロボットの動作を作り込むなどすれば、クリアできたチームはもっと多かったでしょう。しかし、ロボットをより多くの現場で活用するためには、すぐに簡単に使えることが重要です。そのため今回の競技では、様々に変化する生産要求への対応といった、ものづくりの現場におけるスタンダードを見据えて、直前に部品を渡すなど、あえてハードルをあげた競技の設定となっていました。 このような実際のロボット導入でも直面する高難易度の課題対する各チームの対応が製品組立チャレンジの見どころ。それを踏まえて2年後の本大会を見てもらえれば、より楽しめるかもしれません。 WRS本大会は、2020年10月上旬に、愛知県国際展示場にて開催される予定です(一部のインフラ・災害対応部門の競技は8月中旬に福島ロボットテストフィールドにて実施)。プレ大会では苦戦したロボットが多かったですが、ロボットのさらなる社会実装に向けてこれから2年でどれだけ進化した姿を見せてくれるのか、楽しみに待ちたいところです。
2020年の東京オリンピックまで残りわずか2年。着々と準備が進む東京オリンピックですが、時を同じくして、もう1つの国際的な大会が日本で開催されることをご存知でしょうか。 それがロボットの世界大会「World Robot Summit(ワールドロボットサミット)」(以下WRS)です。主催者は経済産業省と新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)。これまでもロボットの国際大会は開催されてきましたが、国が主体となって開催する大会はWRSが初めてです。 「人間とロボットが共生し、協働する社会の実現」をコンセプトとする同大会。ロボットの競技会や最新技術の展示会、各種イベントが行われます。なかでも目玉の競技会では、世界中から集まった優秀なロボットが難易度の高い課題にチャレンジ。人間のオリンピックと同じように、白熱した競争を見ることができます。 WRSの競技会は、「ものづくり」「サービス」「インフラ・災害対応」「ジュニア」の4つのカテゴリーで実施されます。ものづくり部門は、産業用ロボットが素早く製品を組み立てる競技。サービス部門は、家庭内の作業支援や、コンビニエンスストアの業務を自動化する競技。インフラ・災害対応部門は、プラントでの日常点検や、トンネル災害での人命救助など。そしてジュニア部門は、19歳以下の子ども向けのイベントです。 2020年の本大会に先立って、2018年10月にはプレ大会が実施されます。来月に迫るプレ大会を前に、WRSの概要や開催の背景、競技会実施に向けての想いなどを、ものづくり部門の競技委員長を務める横小路泰義氏(神戸大学大学院 工学研究科 教授)に話を伺ってきました。 World Robot Summitとは? WRS2018は今年の10月17日〜21日、東京ビッグサイトで開催されます。競技会(World Robot Challenge)と展示(World Robot Expo)が行われ、世界のロボットの叡智が集結する一大イベントです。 開催の背景にあるのは、急速に進む少子高齢社会でのロボット活用促進です。日本は今、少子高齢化が急速に進んでいます。今後生産年齢人口が確実に減少していく以上、日本の社会を維持するためには、様々な分野で生産性を向上していく必要があります。そこで、不足する労働力を補い、経済成長を牽引する担い手として、ロボットのさらなる活用が期待されているのです。 安倍晋三首相は2014年5月、フランスで開催されたOECD閣僚理事会の基調演説において、「ロボットによる新たな産業革命(=ロボット革命)を起こす」ことを宣言。ロボット技術の活用をさらに推進し、製造業やサービス部門の生産性を向上、日本をロボット活用のショーケースとする考えを明らかにしました。 ロボット革命の実現に向けて、2015年1月には「ロボット新戦略」を策定。この中で、(1)ロボット創出力の抜本的強化、(2)ロボットがある日常の実現、(3)世界をリードするロボット新時代への戦略、という3つの柱が示されましたが、その具体的なアクションの1つとしてWRSの開催が盛り込まれています。 横小路教授はWRS開催の意義について、次のように語ります。 「WRSの大きな目的は、ロボットの社会実装を加速させることです。私が担当しているものづくりカテゴリーでは、10年後、20年後のロボットの在り方を、競技を通じて考えていくことを目的にしています。今後、ロボットは汎用性をさらに高くして、誰でも簡単に使えるようにする必要があり、WRS2018の開催はその第一歩。 これまでもロボットの国際大会は開催されてきましたが、従来の国際大会が研究者向けのものが多かったのに対して、WRSは広く一般のお客様も楽しめるものになっています」(横小路教授) 日本のロボット産業の課題 日本は「ロボット大国」と呼ばれているものの、現状、ロボットの普及は大規模な量産工場が中心です。今後、人手不足が深刻化していくにつれ、従来人手作業が当たり前だった領域でもロボットの活用が必要になってきます。 しかし、現時点では、ほとんどのロボットは導入ハードルが高いと言います。 「今のロボットの多くは、単体で購入してすぐに使えるわけではありません。現場に合わせたインテグレーションが必要で、これが中小企業によるロボット利用のハードルとなっています。導入コストも、インテグレーションが占める割合が少なくありません。ロボットを購入したらすぐに動かせて、究極は作りたいものの情報を与えれば、どんな現場でも簡単に稼働させられることが理想です」(横小路教授) 横小路教授は、ロボットハンドの専門家として、長年研究を続けられています。それでも、人間の手のような器用で汎用性の高いロボットハンドを生み出すことは難しいと言います。ロボットハンドのように、汎用性が低く、簡単に使えない……これが、多くのロボットに共通する、導入にあたっての大きな課題となっています。 「私はよく、システムインテグレーションの難しさをラジカセとオーディオセットの例えで説明します」と横小路教授。 「ラジカセは、コンセントに電源を繋げばすぐに使える。しかしオーディオセットは、CDプレイヤーやスピーカーなど複数の機材を専門知識を基に組み合わせる必要がある。現状のロボットは、このマニア向けのオーディオセット。一般に普及させるには、これをスイッチ1つですぐ動くラジカセのようにするのが理想ですが、少なくとも誰でも簡単に用途に応じた適切なオーディセットが組めるようにしていく必要があります」(横小路教授) 「アジャイル・アンド・リーン」を実現する考え抜かれた競技 そのためのキーワードとして、横小路教授が重視するのが「アジャイル・アンド・リーン」。迅速(agile)で無駄のない(lean)ロボット開発の促進を目指し、ものづくり部門の競技を設計したそうです。 WRS2018のものづくり部門の競技で行うのは、下の写真のようなベルトドライブユニットの組み立て。 このベルトドライブユニットの組み立ては、ロボットには高度な作業です。現在のロボットは位置制御がベースとなっていますが、ベルトのような柔軟部品は、掴むとすぐに形が変わってしまうため上手く扱うのが難しいのです。 競技ではまず、部品を作業ボードの指定位置に組み付ける「タスクボード」という作業を行います。これで組み立てに必要な基本的な能力を評価します。次のステップとなる「キッティング」という作業では、組み立てに必要な部品をトレイに集めます。その後、上の図のような作業台でロボットがベルトドライブユニットの組み立て作業を行います。 さらに、大会では「サプライズパーツ」も用意。この部品は、直前にならないと公表されないため、事前に動作を作り込んでおくことができず、また治具を用意しておくことも難しく、現場ですぐに対応する能力が求められます。組み立て作業は「アジャイル・アンド・リーン」の取り組みに対して審査員の評価ポイントが加算されるため、ロボットシステムの汎用性が高くなければ、高得点は望めません。 競技に使われるロボットは、川崎重工などのスポンサー企業が貸し出す産業用ロボットも含まれます。そのため、現場の第一線で実際に活用されているロボットが競技で活躍する様子も見どころのひとつです。 このようにかなり難易度が高い競技。これを各チームがどのようにクリアするのか注目です。 ロボット革命の実現に向けて 横小路教授は、これまでのロボット業界を振り返り、研究者と産業界の連携が不十分だったと指摘します。 「研究者は面白いことを追求しがちですが、産業界にとっては理論だけでは不十分で、実際の社会で活用できるものを求めています。その点は我々研究者にとっては反省点です。今後は産業界と連携し、将来に向けた課題解決をしていく必要があります。産業界の堅実なシステムと研究者の斬新なアイデア。両者をうまく結合できれば、すごいロボットができる。研究者と産業界の連携を促し、イノベーションを起こしたいと考えています」(横小路教授) そして、横小路教授はその起爆剤としてWRSに期待を寄せます。 「WRSのものづくりカテゴリーのスローガンは『迅速な一品ものづくりを目指して』です。現状では、一品ものは人が作ることが多いですが、一品ものでさえ、迅速かつ無駄のない段取り替えで対応できるようなロボットシステムを目指そうというものです。 これは2020年でもまだ実現は難しいかもしれません。しかし、ものづくり分野でのロボットの活躍の範囲を大きく拡大することにつながります。このように、WRSでは競技会を通して次世代のものづくりのありかたを追求していきます」(横小路教授) ロボットは現在、自律化、ネットワーク化といった大きな技術変化の中にあり、米国や中国の存在感も増しています。日本だけでなく、世界的にロボットへの関心が高まり、ロボットを取り巻く環境が進化を続ける中、ロボットの活躍の場がすぐそばまで来ています。WRSは、そんな近い将来を体験するきっかけになるかもしれません。みなさんもWRS2018に実際に足を運んで、これからの未来を担っていくであろうロボットの活躍をご覧になってはいかがでしょうか。 ■World Robot Summit(ワールドロボットサミット)公式サイト ■World Robot Summitで貸出される川崎重工のロボット ・duAro | 双腕スカラロボット「duAro」人共存型ロボット開発の裏側 ・RS007 | 小型汎用ロボット「RS007N」、「RS007L」を新発売