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手を使用するロボットの技術とは?2019年注目のロボットをご紹介!

「猫の手も借りたい」とはよくいったものですが、正にそんな人間の願望を叶えてくれる開発が、人間の手をした俗に言う「ロボットハンド」です。近年では開発も進み、人間と同じ5本指を扱い繊細な動作も可能になってきました。

ひとりの人間には手が2本ですが、ロボットの手を導入することで、より多くの作業をこなしたり、効率化が可能です。この記事ではそんな手を使用するロボットについてご紹介いたします。

また、ロボットの種類や最新のロボットについても書きましたので、興味がある方はぜひ参考にしてください。

⇒企業で活躍する注目のロボットとは?ロボットの種類や業界を紹介!

⇒【2019年】最新のロボットの現状は?技術やロボットに代替される職業

1.手を使うロボットとは

手を扱うロボットとは人間の手をロボット化して開発したものです。先にも述べたように通称「ロボットハンド」と呼ばれます。手を扱うロボットにも様々なタイプのものがあり、人間の手を同じく5本指のものから、腕の部分だけのアームタイプのロボットまで存在します。

最近では開発が進んだことで、人間と同じように5本指で物を持ったり、掴んだり、握ったりできるロボットハンドも登場しています。また手の部分がひとつの部品を持つことに特化したロボットは製造業で使用されたり、サービス産業やヘルスケア産業で使用されたりして、進化と共に活躍する分野を広げています。

(1)手を使うロボットの開発は想像以上に難しい

最近でこそ、人間と同じ5本指で複雑な動作も可能なロボットハンドが登場してきましたが、当初はこのような人間と同じようなロボットの手の開発は想像以上に難しいと言われていました。

実際、ロボットハンドの開発研究にはこれまで多くの時間や数多くのテストを必要としてきました。2017年の時点ではイースタン大学のTaskin Padir教授によればロボットが人間の手を同じような動きを行うには非常に難しいと述べています。

逆に、手を使って作業するロボットの開発はロボットが人と一緒に稼働して、役立つ存在になるために最も必要なことだとも述べました。こうした背景から手を使って作業できるロボット開発が進められましたが、技術的にも人間の手と同じような複雑な動きができるロボットの開発は大変難しく、ハードルが高かったのです。

2.手を使うロボットの種類

では実際に手を使うロボットの種類には、どんなものがあるのでしょうか。それぞれご紹介いたします。

(1)実際に5本指を使うタイプ

人間の手を真似て作られたタイプのロボットハンド。人間の手と同じように何かを摘んだり、掴んだり、握ったりと、従来のロボットハンドでは不可能だった、複雑な動きにも対応できます。

(2)3本指を使うタイプ

こちらは3本指のロボットハンドです。5本指のロボットハンドに比べて、強度が強く、
より大きなものを掴めたり、重いものを持ち上げたりできることが特徴。主に物流や製造業などの現場で活用が期待されています。

(3)2本指を使うタイプ

たとえばUFOキャッチャーを連想していただければわかりやすいでしょう。2本の指で物を掴んだり、持ち上げたりするタイプです。現在、工場などで導入されているロボットハンドはこのタイプが普及しています。

物を掴む手の部分と、腕の部分も曲げたり伸ばしたりできることが特徴で、ベルトコンベアに流れてくる部品を掴んで別の場所に置くなどの作業に用いられています。

3.注目の手を使うロボット

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、都立産業技術高専、ダブル技研は2019年1月に、新構造の人間の手や指を模倣したロボットハンドを開発したと発表し、注目を集めました。

ではその際に発表されたロボットハンドをはじめ、最近注目を集めている、最新のロボットハンドご紹介いたします。

(1)F-hand

「F-hand」は5本指のロボットハンドです。大きさも人間の手とほぼ同じくらいで、いちごや桃といった柔らかい果物でも、傷つけずにつかんだり、電動ドリルなどの振動があり重さのある工具もしっかりと握ったりできます。

また「F-hand」はゴム手袋や耐熱手袋をはめることもできます。そのためロボットハンドの部品を取り替えなくてもいろんな用途に使用できることが特徴です。

(2)New D-hand

「New D-hand」は産業分野で需要が非常に高いロボットです。特徴は三本指で、F-handに比べて重たかったり、大きいものをつかむことができます。

従来のロボットでは洗剤の詰め替え用パックをつかむ動作は困難でした。しかし「New D-hand」はそれらを可能にし、優しく安定的に優しくつかめます。物流での輸送やし雑行での加工工程への活用が見込まれています。

(3)オリガミハンド

紙だけで構成されたロボットハンドが「オリガミハンド」です。2本指のタイプと5本指のタイプがあり、用紙に印刷して切り抜くだけで使用できます。コピーサイズを変更すると、いろんなサイズで対応することができ、簡単に使い捨てることも可能。

今後は食品や医療などの衛生分野や、軽さや使いやすさなどの構造を利用して、宇宙や深海での活用も期待されています。

(4)SoftHand2

「SoftHand2」はピサ大学とイリア技術研究所の技術者たちが開発した、たった2つのモーターで動くシンプルで器用なロボットハンドです。「SoftHand2」は5本指で、物を握ったり、つかんだりすることが可能。

「SoftHand2」の特徴は、その構造もシンプルなことで、従来のロボットハンドではロボットの指を引っ張るために人間でいう「腱」ロボットでいう「ケーブル」が、それぞれの指ごとに複数必要だったのに対し、たったの1本で指を動かすことができます。

また、これも従来のロボットハンドでは稼働させるために20個のモーターが必要でしたが、たった2つのモーターで動くという、驚くほどシンプルな構造で出来ています。

4.手を使うロボット産業の最新動向

今後は産業分野のみならず、さまざまな分野でロボットハンドが活用されると予測されます。ここ数年で手を動かすロボット技術の発展は著しく、さらに難解で複雑な人間の指の動きに近い動作ができるロボットハンドも登場するでしょう。

そのうち、楽器の演奏や料理などの高度な指の動きも可能になるかもしれません。現在のところは手を使うロボット産業は物流や製造業で使用されることが多いですが、医療や食品などのデリケートな分野での活用も期待できます。

5.まとめ

手を使用するロボットの技術と、注目のロボットや最新の動向をご紹介してきました。いかがでしたでしょうか。

近年でロボットハンドの技術の開発の進歩は著しいものがあります。人間の手も複雑な神経構造で動いていますが、テクノロジーの発展により、それらと同等の技術が登場しだしています。

人間の手の動きを模倣できるロボットが登場すると、私たちの作業や労働の仕組みも変わり、働きかたも変わってくるかもしれません。今後は人間とロボットが協働することがより重視されてくるでしょう。

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