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ロボットが活躍する「密度」が増すにつれ、機械同士のコミュニケーションが重要になる

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 工場から公共施設、病院にいたるまで、さまざまな場所でロボットが活躍している。一方で、ロボットの密度が高まるにつれ、メーカーが異なるロボット同士の相互運用性が課題になり始めている。こうしたなか求められているのが、ロボット同士が“コミュニケーション”できる仕組みの構築だ。

TEXT BY WILL KNIGHT

TRANSLATION BY TOMOYO YANAGAWA/TRANNET

WIRED(US)

PHOTOGRAPH BY PANASONIC
PHOTOGRAPH BY PANASONIC

シンガポールのチャンギ総合病院では、たくさんのロボットが働いている。その数があまりにも多いことから、最近まで廊下やエレベーターの入り口付近で2台の搬送用ロボットが立ち往生している様子を見かけることも珍しくなかったほどだ。

こうしてロボットたちが動けなくなってしまうことが「日に数回は起きていた」と、チャンギ総合病院の医療アシスト・ロボット技術センター(CHART)を率いるセリーナ・シアは言う。ロボットたちは、障害物や通行人をどのように避けたらいいのかわからずフリーズしてしまい、相手が先に動くまで待ってしまうのだ。「(そうなると)人間が現場まで降りていき、ロボットたちを引き離してやらなければなりません」と、シアは言う。

シアによると、チャンギ総合病院には8つのメーカーから約50台のロボットが導入されているという。ほかの病院と同様に、同院でもロボットシステムは繊細な外科手術を手がける医師の支援や、手術中やリハビリ中の患者のサポートなどに使われている。さらに、数十台の移動型ロボットが清掃のほか、医薬品や物品、患者のカルテなどを搬送している。しかし、ロボット同士は互いにうまくコミュニケーションがとれない。

メーカーが異なる複数のロボットが、混雑した同じ空間でスムーズに移動できなくなるというチャンギ総合病院の“ロボット立ち往生現象”からは、多くの企業が将来抱えるであろう問題を垣間見ることができる。ロボットの導入は医療現場だけでなく、製造業や物流の分野でも急速に拡大しており、最近は店舗やオフィスにも登場し始めているからだ。

ロボットたちのこうした膠着状態を緩和するためにチャンギ総合病院は、非営利団体「Open Robotics」が開発したソフトウェアを採用している。このソフトは、メーカーが異なるロボット同士が“会話”し、安全に道を譲り合うことを可能にするものだ。Open Roboticsはオープンソースのロボット用OS「ROS(Robot Operating System)」を管理しているが、チャンギ総合病院で使われているソフトはROSを基盤としないロボットとの通信も可能にする。

こうした無料かつカスタマイズも容易なソフトが広く採用され、業務用ロボットのインターオペラビリティー(相互運用性)が高まることを、Open Roboticsは期待している。同団体の共同創立者でチーフアーキテクトでもあるモーガン・キグリーは、「オープンソースはさまざまな組織が協力し合えるようになる大きな可能性を秘めています」と語る。

加速するロボットの導入と、浮上する課題

世界中に出荷されるロボットの台数は、貿易を巡る緊張や新型コロナウイルスのパンデミックの影響でここ最近は鈍化している。それでも過去10年ほど安定した増加傾向にある。

業界団体の国際ロボット連盟(IFR)によると、生産ラインで見られるロボットアームのような産業用ロボットの2019年度の稼働台数は、14年度と比較して85%増の270万台を記録している。19年の新しい産業用ロボットの売上高は減少したものの、搬送用ロボットや清掃ロボットを含むサービスロボットの売上は、同年で32%増加した。

こうして工場や倉庫、病院、店舗などで、製品や商品の搬送、棚の検査、床の清掃などをする移動型ロボットがますます多く見られるようになった。こうしたロボットの人気を後押ししているのは、センシングとナビゲーション技術の進歩のほか、部品や関連ソフトのコストの低下である。

ロボット産業の動向を追っている調査会社ABIリサーチのアナリストのライアン・ウィットンは、ロボットが移動できるようになればロボット同士が出くわす場面も当然増えるだろうと指摘する。「これまでのロボットは、配備される場所の床面に物理的インフラによって接続されていました。ロボットがより自律的になるにつれ、互いにコミュニケーションをとる必要性が高まっているのです」

ウィットンによると、ROSは企業がこうしたモバイルロボットを迅速に開発する上で役立っており、オープンソースのプラットフォームもロボットのインターオペラビリティーを加速させるという。

ドイツのフラウンホーファー生産技術・オートメーション研究所の研究員であるベルナー・クラウスは、これまで最もロボットを活用してきた製造業で現在使われているロボットたちには、相互の通信能力がますます必要になると考えている。またロボットメーカーのなかには、それを実現するために自社のソフトウェアを公開するよう顧客から迫られている企業もあるという。

しかし、ロボット同士のコミュニケーションを可能にするための取り組みのほとんどは、単一のロボットメーカーに特化したものか、特定の設置場所に合わせてカスタマイズされたものになっている。

クラウスによると、メーカーはロボットたちが集中制御システムとほかのロボットの両方と通信できるようにすることを目標としている。このため、例えば同じ倉庫内で作業するほかのロボットや人間の位置など、周辺の状況に関する貴重な情報の収集にもロボットを利用し始めているという。

さらなるロボットの活用に向けて

将来的には、ほかの職種でも同じようにロボット化が進むかもしれない。シンガポール政府は、国をハイテクイノベイションの拠点にするための継続的な取り組みの一環として、チャンギ総合病院に多くのロボットを配備している。

またシンガポール政府は、コロナ禍における人の接触を減らすために、院内のロボットの数をさらに増やしている。IFRの調べでは、シンガポールは労働者10万人あたり918台のロボットが稼働しており、「ロボット密度」が世界で最も高い。

チャンギ総合病院を統括するシアの望みは、ロボットたちが廊下で立ち往生することを防ぐだけではない。Open Roboticsのソフトウェアを使ってロボットによる作業のオーケストレーション(システムの設計・管理・調整の自動化)全体を改善し、作業効率と生産性を向上させたいと考えているのだ。

「(ソフトウェアを導入すれば)次の作業を頼む際に、最も近いロボットはどこにいるのか、といったこともわかるようになるわけです。将来性はすぐに見えてきますよ」

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