自律移動ロボット（AMR）や自動誘導車両（AGV）用のハードウェアをお探しですか？移動ロボットアプリケーション向けのハードウェアを選択する際に考慮すべき点についてご紹介します。
夏がやってきました！オフィスを出て飛行機に乗り、カリブ海や中米の緑豊かな熱帯ジャングルに降り立つ日を夢見て、待ちわびていることでしょう。
ジャングルはバードウォッチング、トレッキング、ハイキングなど、魅力的な場所です。生物学的サイクルをリセットし、自然との繋がりを取り戻すにはまさに最適な場所です。しかし、ジャングルは私たちが思い描くような、魔法のような、静寂に満ちた、平和な場所ではありません。私たちの目の前で、資源をめぐる熾烈な争いが繰り広げられているのです。
動植物は常に資源をめぐって競争しています。生き残るために戦っているのです。そして、まさにその通りです。資源は限られているため、すべての植物が生き残れるわけではありません。例えば、樹木は土壌、日光、酸素、そして水をめぐって競争します。
この壮大な戦いは移動ロボットとどのような関係があるのでしょうか?
今日、インダストリー4.0の最新技術トレンドのおかげで、自動化とロボット工学は多くの企業で研究開発と実装の優先事項となっています。結局のところ、私たちはギリシャ時代から、反復的で危険な作業を代わりに行う機械の開発に取り組んできたのです。
朗報です！生産ラインにおける精密機械の活用により、多くの工場で機械が不可欠な役割を担うことに成功しました。特に自動車業界における無人工場の成功事例は、オンラインで多数ご覧いただけます。
それでもなお、モバイルアプリケーションには未開拓の大きな可能性が残されています。そして、克服すべき大きな課題の一つは、ロボット内部のリソースが限られていること、そして、意思決定や行動に必要なデータを収集・処理できないことです。
どうすれば戦いに勝てるでしょうか？以下では、モバイルロボットアプリケーション用のハードウェアを選択する際に考慮すべきいくつかの側面を示します。
土壌
考慮すべき最初の要素はスペースです。移動ロボットはコンパクトな設置面積を目指しています。ロボットが小型であればあるほど、空港、スーパーマーケット、倉庫、店舗、病院など、様々な施設内を移動しやすくなります。また、AGVが現在の自動車やトラックのサイズに合わせて調整するのと同様に、移動ロボットは建築基準や現在のアプリケーションのサイズに合わせて調整する必要があります。そのため、小型化されたコンポーネントを扱い、基板上で設計の柔軟性を高める必要があります。つまり、ロボットのコンピューティング能力は、モーター、ドライバー、ケーブル、ポート、電源などとスペースを奪い合っているのです。1インチたりとも無駄にできないため、ロボット内部のどのコンポーネントも大きすぎるサイズにすることはできません。
日光
あらゆる活動には電源が必要です。据置型アプリケーションは安定した常時電源に接続できるため、電力はほぼ無制限で、機器内のスペースもほとんど必要ありません。一方、モバイルアプリケーションでは、電力は限られており、設置面積のかなりの部分を占めるため、電源は優先事項となります。つまり、バッテリーと充電ステーションのことです。この問題に対処するには、2つの方法があります。
- コンポーネントの電力効率：まず、ボードに電力効率の高いコンポーネントを組み込むことから始めましょう。これにより、AMR/AGVは電力を効果的かつ効率的に使用し、バッテリー容量と充電時間を削減しながら、望ましいタスクを実行できるようになります。
- 急速充電機能: AMR/AGV の近くにある小さな充電ステーションに合わせて、できるだけ早く充電できる高品質のバッテリーを選択します。
要約すると、ボードと電源レベルから始めて電力を賢く使用してください。
酸素
密閉されたコンパクトな空間における最大の問題の一つは、空間と換気です。特殊な産業用ハードウェアコンポーネントは、高温や密閉された環境で動作するように設計されており、一般的な商用コンポーネントと産業用コンポーネントのもう一つの重要な違いは、ライフサイクル管理です。産業用コンポーネントは、通常のコンポーネントよりもはるかに長期間製造されるように設計されています。さらに、設計を所有していれば、製造をより長期間管理できます。これにより、設計と開発への初期投資を保護し、ロボットのアフターサービスを長期化することができます。さらに詳しく知りたい方は、 このブログを読んでみてください。
水
ロボットは通常、特定のミッションを持って作られます。そのため、意思決定や行動を行うために、データを収集・処理できなければなりません。簡単ですよね？ そのため、スペースの制約、過酷な環境条件、電源の制限を考慮した上で、ワークロードに対応できる強力な処理能力を設計する必要があります。ここで、ロボットがすべての処理を独立して行うのか、それともネットワークに接続してサーバーでデータの一部を処理するのかを決定します。その場合、ボードコンポーネントだけでなく、データセンターや施設に設置されているサーバー、そしてIoT機器も考慮する必要があります。最後に、AMR/AGVがインターネットやイントラネットに接続する場合は、セキュリティ対策を講じる必要があります。ハードウェアセキュリティの詳細については、当社の サイバーセキュリティ ブログ シリーズ。
ご覧のとおり、移動ロボットは土壌、太陽光、酸素、そして水との戦いの産物です。こうしたシステムの設計と構築を成功させる秘訣は、これらの優先事項をバランスよく組み合わせ、望ましいタスクを実行する方法を学ぶことです。
これはほんの始まりに過ぎません。AMRやAGVのハードウェアに関する考慮事項についてさらに詳しく知りたい方は、ロボティクスブログシリーズをご覧ください。
