協働ロボットのセンサー

ロボットと人が一緒に協働するためには、安全対策が必須。作業員にケガや事故の危険性がないようにしなければなりません。そこで活用されているのがセンサーです。ここでは、協働ロボットに取り付けられるセンサーについて解説します。

協働ロボットに使われるセンサーとは

さまざまな現場で人と働く協働ロボット。ロボットが人と安全に作業を行うためには、センサーなどの安全装置が必要です。

協働ロボットではセンサーを使って事故のリスクを軽減させており、「人の動き」や「速度」を感知しています。たとえば人がロボットに近づいたとき、センサーが感知してロボットの動きを遅くしたり止めたりして接触を避けます。また、ロボットの作業スピードが速すぎないように、速度を感知してスピード調整を行っています。

センサーの仕組み

協働ロボットに搭載されているセンサーは、人の動きやロボットの作業速度を感知して調整を行っています。

人との接触・接近、ロボット速度の感知
たとえばロボットが人と接触したときや、ロボットの可動域近くに人が接近した場合にセンサーが感知します。また、作業スピードが一定速度に達した場合にもセンサーが感知してロボットの頭脳部分に伝えます。
接触や接近、一定速度到達などを感知したことでスピード調整を行ったロボットは、次に非接触や不在を感知します。ロボットの可動域近くに人がいないか、作業スピードが一定速度以下になっていないかなどを感知し、問題がなければ通常スピードでの作業再開を目指します。
ロボットのスピード調整
センサーによって接触や接近、一定速度到達などを感知すると、ロボット頭脳が動きを遅くしたり止めたりするよう指令を出します。製品によってはセンサーで感知した後も動きは止めずにスピードを遅くするタイプもあります。作業がストップしないため生産性は確保できますが、ロボットが動いているため事故のリスクがあります。
非接触や不在、一定速度以下の作業スピードを感知すると、ロボット頭脳が指令を出し、段階的に時間をかけて通常の作業スピードへ戻します。ゆっくりと作業スピードを回復することで、事故やケガのリスクを軽減させています。

センサーの役割

従来では産業用ロボットは安全柵で囲われていました。一方協働ロボットは柵を設置せずに人と一緒に作業を行います。細かな作業や人と連携を取った作業を行えるため生産効率がアップしますが、安全性は確保しなければなりません。

センサーは協働するときの安全性確保のために搭載されています。センサーが人の動きやロボットの作業速度を感知することで、事故やケガのリスクを軽減させているのです。

センサーが人間や物品を区別することで安全に協働できる

協働ロボットは対象物に対して決められた作業を行う製品です。センサーは人や物品を区別しており、人が接近したり接触したときに感知してスピード調整を行います。こうした機能が働くことで、ロボットに安全柵を設けなくても人と一緒に作業できるようになったのです。

協働ロボットに使われるセンサーの種類

ロボット本体外付け型センサー

ロボット本体の外側にセンサーがついているタイプです。軸部分やアーム部分にセンサーを取り付けており、人の接触や接近などを感知します。なお、ロボットにはセンサーが付いていないものもありますが、その場合はメーカーが「想定範囲内で使用すれば接近や接触のリスクがない」としています。安全柵の設置や3メートル以上は近づかないなどの使用上のルールを設けているでしょう。