物流センターにおける人手作業を代替する自律型ピッキングロボットシステム

この課題を解決するため，日立は，ティーチングレスでロボットを制御する自律制御ソフトウェア「AIROBO」を開発した。対象商品，周辺設備，作業手順，設置スペースなど，顧客の作業要件に応じて，ロボットアームやカメラ，ハンドなどのハードウェアを選定し，自律型ピッキングロボットシステムとして取りまとめて提供する。

AIROBOが搭載されたロボットは，人がモノを見て手を伸ばし，つかみ，作業するのと同じように，次の三つの機能でピッキング作業を実現する。

1. 物体認識
   前に置かれた商品に対し，3D（3 Dimensions）カメラの映像を通じて，その商品種類，位置や距離を認識する。カメラの視界に入っていれば，商品の位置がずれていても柔軟に対応して認識することができるため，位置決めなどの事前準備は不要である。
2. 動作計画生成
   認識した商品の位置に腕を伸ばし，適切な把持点でピッキングした後，指示された位置までの移動経路を生成する。
3. 制御
   生成した移動経路に基づき，ロボットに動作命令を行う。「どの商品を何個ピッキングする」といった作業の指示情報と，ティーチングレス技術により，これまで人が行っていた柔軟な判断を伴う作業をロボットで代替することが可能となった（図3参照）。

この順立て機に商品を保管するためには，入庫時のケース単位から，販売する商品単位にばらしてコンテナに投入する作業が必要である。従来のティーチング型によるロボットは決まった動きしかできないため，商品の種類が多く，取り扱いに注意が必要な投入作業への適用が難しかった。しかし，さらなる省人化，出荷数の拡大に対応するために，日立物流では自律型ピッキングロボットシステムによる代替を検討し，実用化検証を経て今回実ラインに適用した。

自律型ピッキングロボットシステムによる作業の流れや特長は以下のとおりである。

1. 搬送用コンベアによって，商品が入ったケースがロボットの前に到着すると，ケースの大きさと中に入っている商品の種類，位置を識別する。ケース側面の深さや周辺設備などを考慮した経路を計算し，端から順番に商品をスムーズに抜き出す。
2. 抜き出した後は，移動する際の姿勢を調整することで，把持している商品を丁寧に，かつ短時間で所定の位置に運ぶ。
3. 抜き出した商品は，バーコードリーダーにかざした後，順立て機に向かうコンベア上のコンテナへ一つずつ投入する。必ずバーコードリーダーでの検品処理を行ってからコンテナへ投入することで，入荷された商品を正確に把握し，作業精度の向上も図ることができる。
4. すべての商品を取り出した後，空になったケースはロボット上部の破材レーンへ廃棄する。これによりロボットの前のスペースが空き，次のケースが順送りに到着するため，（1）の作業から自動的に連続して繰り返す動作を1台のロボットで対応可能とした。

人による作業の流れを図6に，ピッキングロボットシステムを用いた作業の様子を図7に示す。

こうしたソーター投入向け自律型ピッキングロボットシステムにより，商品の種類によって異なるパッケージの柄や大きさに柔軟に応じたソーター投入作業を実現し，人手作業の代替による省人化に貢献した。