フィジカルAIのこれから

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PHYSICAL AI フィジカルAIのこれから

新たな場面での自動化へ挑戦

フィジカルAIは、これからどこへ広がっていくのか。安川電機は、工場だけでなくオフィスや病院、学校など、人と状況が刻々と変わる「新たな場面」での自動化に挑戦しています。それを支える「三層アーキテクチャ」の仕組みや、今後の可能性をわかりやすく解説します。

背景

「できること」が増えると、自動化は「新たな場面」へ広がっていく

MOTOMAN NEXTによる食品のパック詰め作業 MOTOMAN NEXTによる手術器具のピッキング作業 MOTOMAN NEXTによる粉体の計量・投入作業

安川電機は、ロボットが活躍できる場面をどんどん広げることで、より安全で豊かな社会を実現したいと考えています。そのためにMOTOMAN NEXTで「できること」を増やしながら、これまでの自動化の枠を超えた「新たな場面」への取り組みを進めています。

これまで自動化が進んできたのは、人とロボットがはっきり分かれている場所や、決められた作業を繰り返す前提でつくられた現場でした。そこでロボットは、あらかじめ決められた作業を正確にこなす役割を担ってきました。

AIロボットによって「できること」が増えると、自動化できる対象も広がっていきます。これから求められるのは、いろんな人が出入りし、状況が刻々と変わる場所での自動化です。オフィスや病院、学校、商業施設など、人の動きやまわりの様子が常に変化する場所でも、ロボットがその場の状況を読み取り、自分で判断しながら柔軟に動くことが期待されています。

このように「できること」が増えることで、ロボットが活躍できる場は、これまでの工場のような産業用途だけにとどまらず、私たちの生活に近いさまざまな場面へと広がっていきます。安川電機は、そうした「新たな場面」でロボットが自然に社会に溶け込み、人と一緒に価値を生み出していく未来を目指しています。

「新たな場面」でロボットが活躍するための仕組み“三層アーキテクチャ”

安川電機は、ロボットをもっとたくさんの新たな場面で活躍させるために、“三層アーキテクチャ”という仕組みを考えました。少し難しい名前ですが、要するに「ロボットが賢く動くために役割を3つに分け、それぞれが協力して働く仕組み」のことです。

人の仕事に例えると、次の3人が力を合わせて仕事を進めるイメージです。

1 全体の状況を把握する人

2 何をすべきか考えて指示を出す人

3 実際に手を動かして作業する人

三層アーキテクチャ

1

一般的なプログラミング言語で開発が可能
一般的なプログラミング言語で開発が可能

トップレイヤ

TOP LAYER

全体の状況を把握する層

いちばん上の層(トップレイヤ)は、「全体の状況を把握する」役割です。 たとえばオフィスなら、カメラや温度・湿度センサーから集めた情報を管理するシステム。病院なら、患者さんの状態や過去の記録をまとめた電子カルテがこれにあたります。

矢印

2

一般的なプログラミング言語で開発が可能
一般的なプログラミング言語で開発が可能

ミドルレイヤ

MIDDLE LAYER

判断して指示を出す層

真ん中の層(ミドルレイヤ)は、集めた情報をもとに「今、何をすべきか」を考えて指示を出す役割です。 AIが状況を分析し、「この作業はこのロボットに任せよう」と判断します。たとえば「備品が少なくなってきた」と気づくと、「棚から必要な物を取り出して補充して」といった指示を、人に話しかけるのと同じような自然な言葉でロボットに伝えます。
全体を見て判断し、適切な指示を出す、いわば司令塔の役割です。

矢印

3

一般的なプログラミング言語で開発が可能
一般的なプログラミング言語で開発が可能

ローレイヤ

LOW LAYER

実際に動く層

いちばん下の層(ローレイヤ)は、指示を受けて「実際に体を動かす」役割です。 これを担うのが安川電機のMOTOMAN NEXTです。カメラなどのセンサーでまわりの様子を確認しながら、受け取った指示を具体的な動きに変えていきます。ものをつかむ・運ぶ・並べるといった作業を、力加減や速さを細かく調整しながら正確にこなし、状況の変化にも柔軟に対応します。

“三層アーキテクチャ”により生まれる価値

現場のデジタル化が、より質の高いデータを生み出す

この“三層アーキテクチャ”の3つの層がうまく連携することで、これまで自動化が難しかった「何が起こるか予測できない場面」にもロボットの活躍の場が広がっていきます。

こうした「新たな場面」への自動化の取り組みの一例として、安川電機はソフトバンクと協力し、オフィスを舞台にしたデモンストレーションを公開しました。このデモでは、人が行き交い、予想外の出来事が起こる環境の中で、まわりの状況を読み取りながら自分で判断して動くAIロボットの姿を紹介しています。

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