日立製作所複数AI協調制御技術

複数AIの協調でロボットとAGVの「止まらないピッキング」を実現

日立製作所がピッキング用ロボットと自律型搬送車（AGV）を統合制御することで作業時間を短縮する、複合AI統合制御の技術を開発した。2～3年後をめどに、この技術を実装した物流ロボットシステムの製品化を目指す。

公開 2018年06月05日 07時00分

更新 2018年08月17日 17時00分

著者

渡邊宏

[TechFactory]

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　日立製作所は2018年5月28日、ピッキング用ロボットアームと自律型搬送台車（AGV）を統合制御することで、作業時間を短縮する「複数AI協調制御技術」を発表した。実験では従来方式で13秒かかっていた作業時間を8秒に短縮、約38％の作業時間短縮に成功しており、同社では本技術を搭載した物流作業ロボットシステムの製品化を目指す。

ピッキング用ロボットアームと自律型搬送台車を統合制御した「複数AI協調制御技術」のデモンストレーション

　物流倉庫では倉庫内の荷物から注文に応じた荷物を集めるピッキング作業が恒常的に発生するが、人手不足や物流量の増大などから作業の自動化／効率化が強く求められている。

　作業を支援するため、無人制御されて棚やケースといった単位で荷物を運ぶ搬送台車（無人搬送車：AGV）も既に実用化されており、ここにピッキングロボットを組み合わせたシステムの開発も進められている。しかし、棚やケースで運ばれる荷物は多種多彩であり、また、移動のために荷積み状態が変化するため、ピッキング前に台車を停止させる必要があった。

　今回、日立製作所は「カメラ画像から最適なピッキング方式を判断するAI」と「リアルタイムに複数のAIを協調制御させる技術」を組み合わせ、移動する台車を停止させることなくロボットアームによるピッキングを可能にした。その結果、従来方式では13秒かかっていた作業時間を8秒に短縮、約38％という作業時間の高速化を実現している。

複数AI協調制御技術の概要

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　カメラ画像からのピッキング方式判断AIについては、まずピックアップの対象になる荷物の3Dモデルと実画像、搬送台車の速度をシミュレーターにかけて教師データを作成する。その教師データをもとに、「どの位置に荷物があれば取り出せるか」「対応可能な搬送台車の速度」の推論を行う。

　そして搬送台車が「ピッキング方法判断AI」のセンサーとなるカメラの下を通過すると、1秒以内に進行方向にあるロボットアームへ学習データを参考に「どの荷物をつかむか」の指示を与えられ、さらに2秒以内にはロボットアームは指示された荷物をつかむべく、搬送台車の位置と速度を確認し、アームを動かす。

　搬送台車もピッキング方法判断AIの判断によって速度が調整されるので、「荷箱内の取り出しやすい荷物を取り出す際には高速で、傾いているなど取り出しにくい荷物を取り出すときには低速で」のように、荷物などの状態に応じた作業を自動的に行える。これらのAI協調によって効率的な自動ピッキングシステムの構築が可能になる。

　日立製作所は1960年代からロボットに関する研究開発を行っているが、これまでは先端技術の習得／開発という側面が強く、事業化（社会実装）を前提とした取り組みが増えてきたのは2000年以降だ。物流／産業向けについては他領域に比べても事業化が積極的に進められており、無軌道AGVに代表される「システムとしての進化」と移動型ピッキングロボットに代表される「価値の増大」、この2側面での開発が進められてきた。

　今回成果が発表された複数AI協調制御技術は、異なるロボット／システムを連携させるという意味で、柔軟性や適応性、拡張性を向上させる「ロボットシステムの進化」を推進するものとなる。同社の守屋俊夫氏（研究開発グループ　デジタルテクノロジーイノベーションセンタ　主幹研究長）は「物流領域においては複数のロボットやAIが協調することで、生産・物流・販売の統合サービスを提供することが次の目標」とした。