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機械制御

制御プログラム作成簡易化を実現するシステム開発により、産業用ロボットの普及を促進

大阪府

ソフトキューブ株式会社

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 3次元ビジョンセンサを利用した産業ロボットの動作制御プログラムの自動生成に関する研究開発
基盤技術分野 機械制御
対象となる産業分野 医療・健康・介護、航空・宇宙、自動車、ロボット、農業、産業機械、建築物・構造物、工作機械、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(人件費削減)、高効率化(生産性増加)
キーワード 衝突検知、ロボットシミュレータ、画像認識、ランダムピッキング、プログラムレス
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成22年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

3次元ビジョンセンサ搭載ロボットの登場により、バラ積みピッキングなどロボットの適用範囲が、従来、人にしかできなかった分野にも広がる中、ロボットを制御するプログラムの作成は未だ熟練技能者に依存しており、ロボット普及化の障害となっている。本提案では、非熟練者でも容易にプログラム作成できる運用環境を提供するため、1ビジョンセンサ制御プログラムシミュレータ、2制御プログラム自動生成の研究開発を行う

開発した技術のポイント

3次元ビジョン搭載ロボットの制御プログラム製作自動化により、産業ロボットを普及促進
・非熟練者でも容易に制御プログラムの作成を可能とする
・制御プログラムの作成時間→80%以上削減(従来は1週間程度)

(新技術)
<3次元ビジョン搭載ロボットの制御プログラム自動生成>
(特徴)
・非熟練者が容易に制御プログラムを作成することができる
・熟練者のプログラム作成時間を従来と比較して、80%以上削減可能

具体的な成果

・ビジョンセンサにより、ロボット動作を決めるためのシステム仕様を開発
-複数種のロボットメーカに対応したロボット連携ライブラリを作製
-センサモジュールとロボットコントローラの通信コマンドは標準化しているため、ロボットが異なっても把持位置情報や動作定義は同じモジュールで対応
-非熟練者でもプログラミングを可能とするため、3次元認識処理の各種パラメータの設定を自動化・最適化した
・動作列の干渉シュミレーション
-ハンド、部品箱、部品の3次元形状モデルと動作列ファイルを読み込み、動作列の干渉シュミレーションと干渉回避を行うアルゴリズムを作成するソフトウェアの仕様を設計
-シュミレータは、モデルライブラリの読込などを行うホーム画面、ワークの自動配置などを行うシュミレーション画面、ピッキング教示などを行うオフラインティーチング画面から構成される
・各種ロボット別インライン制御の実装
-複数種のロボット制御プログラムの仕様を調査し、最適なシステムを開発
-ロボットを使用した生産設備において、これらの校正を行うシステムを開発し実装した
-校正はビジョンとロボットコントローラが通信によりコマンドを制御し、自動的に行うことが可能

知財出願や広報活動等の状況

出展:第15回関西機械要素技術展(H24.10)、2011国際ロボット展(H23.11)

研究開発成果の利用シーン

画像認識により物体の位置姿勢を認識し、多軸ロボットをプログラムレスで制御し、衝突を回避しながらランダムピッキングを行う。
これらの一連の動作を独自開発のソフトウェアでシミュレーションする技術ノウハウについて、技術ノウハウの提供が可能。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H23年度に事業化に成功
・ABBロボット用制御プログラム及び動作シミュレータの試作機あり(有償)

提携可能な製品・サービス内容

共同研究・共同開発、技術ライセンス、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント

・精度向上→精度を要求される作業(バラ積みピッキング等)を効率良く実施可能
・納期・製作時間短縮→バラ積みピッキングのためのソフトウェア開発工数を短期間に圧縮
・新方式の実現→従来は不可能であったバラ積みピッキングの自動化が可能

今後の実用化・事業化の見通し

継続的な研究を実施。実用化のためロボットメーカーのニーズも把握
・ロボットメーカ各社に実用化してもらうよう営業活動を実施
・バラ積みピッキングの現状ニーズをより詳細に知るため、ロボットメーカ各社へのヒアリングを継続実施
・当初想定より、ロボットと周囲環境との干渉チェック問題が複雑化。より詳細な仕様及び必要な技術開発も実施・検討中

実用化・事業化にあたっての課題

既に競合他社において、同等の技術が実現されており、更なる高度化が必要。

事業化に向けた提携や連携の希望

ロボット制御のオリジナル開発を求める潜在的なメーカーもしくはユーザは想定されるため、これまで培った技術をベースとした個別ソリューションの提供を模索したい。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 ソフトキューブ株式会社 ソリューション本部
事業管理機関 学校法人立命館
研究等実施機関 株式会社三次元メディア
学校法人立命館

サポイン事業者 企業情報

企業名 ソフトキューブ株式会社(法人番号:4120001156057)
事業内容 受託開発ソフトウェア業
社員数 40 名
生産拠点 守口市
本社所在地 〒570-0083 大阪府守口市京阪本通2-3-5
ホームページ https://www.softcube.co.jp
連絡先窓口 ソリューション本部営業マネージャ 早川裕治
メールアドレス hayakawa@softcube.co.jp
電話番号 06-6991-6881