ORiN協議会、株式会社NTTドコモ (以下、NTTドコモ) 、株式会社デンソーウェーブ (以下、デンソーウェーブ) 、ヤマハ発動機株式会社 (以下、ヤマハ発動機) 、カワダロボティクス株式会社 (以下、カワダロボティクス) 、株式会社オフィスエフエイ・コム (以下、オフィスエフエイ・コム) は、高速通信規格「5G」を活用し、複数メーカーの産業用ロボットを統合的に遠隔操作する実証実験 (以下、本実証) に成功しました。

本実証には、異なるメーカーの産業機器を規格の壁を越えて統合するミドルウェアの「ORiN (オライン) ^(※1) 」と、「クラウドダイレクト^(※2) 」を活用しました。ドコモ5Gを活用した産業用ロボットの遠隔操作実験は日本で初めての成功 ^(※3) となります。

本実証は、2021年3月4日～4月7日にドコモ5Gオープンラボ® Yotsuya^(※4)で実施しました。複数メーカーのロボットを使い、操作者の入力デバイスからの信号を「ORiN」で変換し、5Gを経由して遠隔側のロボットを操作しました。
「ORiN」を介して、ヤマハ発動機製のスカラロボットと、カワダロボティクス製のヒト型ロボットを接続しました。現場でロボットが動く様子は、5Gを介して遠隔のロボット操作者に届け、操作者がディスプレイに映る高精細の映像を見ながら、二つのロボットの動作を入力デバイスで指示しました。

本実証では、異なるメーカーの産業用ロボットであっても、「ORiN」を介することでメーカーの仕様の差分を吸収し、統合的に接続できることが確認できました。また、5Gを使用することで、現場の4K映像をリアルタイムにロボット操作者のディスプレイに表示できることおよび、操作者のロボットへの入力信号のタイムリーな反映ができることを確認できました。その結果、操作者の違和感を軽減し、円滑な操作を実現しました。

【実証実験の様子】

現在、製造業の工場ではさまざまなメーカーの機器が動いており、これらを統合的に制御・監視するためにはソフトウェア側がそれぞれに対応する必要があり、プログラマーの学習コストやメンテナンスコストの増加が懸念されています。また、工場内の機器同士を接続するためにプロトコルごとに大量のケーブルが敷設されており、機器の設置位置の柔軟な変更ができないという課題があります。

本実証で構築した仕組みを採用することで、遠隔の環境であったとしてもORiNを介して製造業で使用されている異なるメーカーの機器同士を汎用的な言語で接続し、ケーブルを5Gに置き換えることで工場内をワイヤレスに接続し、柔軟なレイアウト変更を実現することが可能です。

今後、ロボットをはじめとして、工場内のさまざまな機器が5Gで接続されることで、工場内のレイアウトフリーの実現や、各工場の設備連携などのさらなる発展が期待されます。

1. ※1. ORiNは、Open Resource Interface for the Network。さまざまな産業用機器の登場により乱立する「データ通信規格」と「プログラム言語」を一つにすることを目的として、1999年度からNEDOの3か年プロジェクトで日本ロボット工業会が主体となり開発されたソフトウェアです。
2. ※2. クラウドダイレクトは、伝送遅延の低減とセキュリティーの高い通信を実現する閉域接続サービスです。 (各種条件により遅延時間は変動するため、ネットワークの伝送遅延は必ず一定以下になるといった保証をするものではありません。)
3. ※3. NTTドコモ調べ。2021年5月26日時点。
4. ※4.「ドコモ5Gオープンラボ」は、株式会社 NTT ドコモの登録商標です。

1.実証実験のシステム構成

本実証は5Gアンテナが設置されている実験室で実施しました。ロボットの操作者側には、ロボットへ指令入力する入力デバイスと操作用のディスプレイを設置しました。また、遠隔側には制御対象の産業用ロボットとモニタリング用の高解像度4Kカメラを設置しました。操作者側の機器と遠隔側の機器は5Gルーターとクラウドダイレクトを介して接続しました。

2.各社の役割

本実証はORiN協議会、およびその加入企業である5社が共同で実施しました。