協働ロボットとは、産業用ロボットとの違いをやさしく解説
工場の自動化を調べると必ず出会う「協働ロボット」。従来の産業用ロボットとの違いを、違いが生まれる理由から解説する。
「協働ロボット」、産業用ロボットと何が違うのか、説明できるだろうか。
工場の自動化を調べると必ず出会う「協働ロボット(コボット)」という言葉。今回は、協働ロボットの基本を、違いが生まれる理由から解説します。
1. 一言でいえば「柵なしで人の隣に置けるロボット」
産業用ロボットは、動物園の猛獣と同じです。パワーが人間を大きく上回るため、能力が高いからこそ、人とは仕切りで隔てる。これが長年の大原則でした。協働ロボットは、この柵を取り払い、人のすぐ隣で一緒に働くことを前提に設計されたロボットです。「分離」から「共存」への転換が、協働ロボットの本質です。
転換
「分離」から「共存」への転換が、協働ロボットの本質
2. なぜ柵なしで大丈夫なのか、3つの仕組み
「柵がなくて危なくないのか」は当然の疑問です。協働ロボットには、共存を可能にする仕組みが組み込まれています。
①力と速度の制限
万一人に接触しても危害が生じにくい水準に、出力と速度が抑えられています。満員電車で隣の人に触れても怪我をしないのは、動きが遅く力が弱いから、それを設計で保証した状態です。
②接触検知と即時停止
関節の力を常時監視し、想定外の抵抗(人との接触)を感じた瞬間に停止します。
③丸みを帯びた設計
挟み込みやすい隙間や鋭利な角を減らした、人と触れる前提の形状設計です。安全設計の詳しい仕組みはロボットの安全設計もあわせてご覧ください。
なお、「協働ロボットを買えば無条件で柵なしにできる」わけではありません。実際の運用では、扱うワーク(尖った部品など)や作業内容を含めたリスクアセスメントを行い、その現場での安全を確認する必要があります。
柵なしでの共存を支える3つの安全機能
3. 産業用ロボットとの違い早見
| 産業用ロボット | 協働ロボット |
|---|---|
| 高速・大可搬(数百kg級まで) | 低速・小可搬(多くは数kg〜十数kg程度) |
| 柵で守る安全設計 | 本体の設計と制御で守る安全設計 |
| 据付工事と安全柵で大掛かり | 省スペースで移設も比較的容易 |
| 専門家によるプログラム教示 | 腕を直接持って動かして教える「ダイレクトティーチング」に対応する機種が多い |
| 高速大量生産の主力工程 | 人と混在するセル生産・組立・検査補助など |
要するに、スピードとパワーの産業用、柔軟さと共存の協働という棲み分けです。
4. 代表的な用途
ネジ締め、部品の組付け補助、検査機への給材・除材、箱詰め、接着・塗布、検査カメラの保持など。「人がやっていた作業台の一角を、そのまま引き継ぐ」用途が典型です。
5. そしてヒューマノイドへ
協働ロボットが切り開いた「人と共存するロボット」という思想を、移動能力まで含めて拡張した存在がヒューマノイドロボットです。据置の協働ロボット、搬送のAMR、移動+手作業のヒューマノイド。3者の使い分けは製造現場のロボット選定、実践編で詳しく解説しています。
導入検討で見落としやすいポイント
- リスクアセスメントは導入のたびに必要
ワークや作業内容が変わると、以前の評価がそのまま使えるとは限らず、再評価が必要になることがあります - ダイレクトティーチングにも習熟は要る
専門家でなくても扱いやすい設計ではありますが、正確な動作を教示するにはある程度の練習が必要です - 周辺の安全対策がゼロになるわけではない
柵は不要でも、床面表示や注意喚起など、最低限の安全対策が求められる場合があります
よくある質問
Q. 協働ロボットなら必ず柵なしで導入できますか。
機種の安全機能だけでなく、作業内容やワークの形状を含めたリスクアセスメントの結果次第です。導入前の評価が必要です。
Q. 協働ロボットとヒューマノイドはどう使い分ければよいですか。
定位置での反復作業は協働ロボット、移動を伴う作業や多台持ちはヒューマノイドが向いています。作業別の使い分けは別コラムで詳しく解説しています。
Q. ダイレクトティーチングは誰でも操作できますか。
専門的なプログラミング知識がなくても操作できる設計ですが、正確な動作を教示するには一定の練習と慣れが必要です。
まとめ
協働ロボットは、ロボットを「柵の中の設備」から「隣の同僚」に変えた転換点です。GA Roboticsでは、協働ロボットとヒューマノイドを含めた「人と働くロボット」全体の視点から、現場に合う構成をご提案しています。
