産業用ロボットの自動化を新たな高みへ

Skyline Robotics は、他の多くの企業が試みながらも達成できなかったことを達成しました。 イスラエルの企業は、100 年以上手作業で行われてきた世界の高層ビルの窓掃除の自動化に成功した。

窓拭き作業を自動化するために、Skyline は産業用ロボット、コンピューター化ビジョン システム、人工知能 (AI)、機械学習テクノロジーを組み合わせたシステム Ozmo を開発しました。 以前は 3 ～ 4 か月の手作業が必要でしたが、Ozmo ではその約半分の時間で自動的に行われます。 しかし最も重要なことは、このシステムが窓拭き台または「バスケット」から人間の作業者を排除することで安全を確保していることです。

手動で窓を掃除するには 3 ～ 4 人が必要です。2 人はかごに、1 人は屋根に、場合によってはもう 1 人が地上にいます。 Ozmo では、ロボットが掃除を行っている間、屋根の上でバスケット、電源と水源、クレーンを制御するのに必要な人間は 1 人だけです。

Ozmo は、電力と給水の供給に関して、建物の既存のビル メンテナンス ユニット (BMU) インフラストラクチャに適合するように定義されています。 バスケット内のテーブルには数種類のセンサーとコンピューターが収納されています。 ロボット アームと、イメージングにレーザーを使用する LiDAR カメラがテーブルの上に設置されています。 テーブルを建物の既存の窓拭きバスケットに固定すると、システムはすぐに使用できるようになります。

Skyline Robotics の COO、ロス ブルーム氏によると、Skyline チームは過去 5 年間 Ozmo プロジェクトに取り組んでおり、必要なテクノロジーをすべて統合するために反復的なステップを踏んでいます。 これらには、産業用ロボット自体と、そのアームが窓掃除のために人間の動きを模倣できるようにするプログラミングが含まれます。

「ロボット アームは、ロボットに『視覚』を提供する LiDAR カメラと、Ozmo に『触覚』を与える掃除ブラシの先端にある力トルク センサーと通信します」と Blum 氏は説明しました。 「システム ソフトウェアは頭脳として機能し、複数の異なるカメラやセンサーから約 200 回/秒の速度でデータを収集してロボットの動きを調整し、高層ビルの側面からの Ozmo の降下を自動化しながら、可能な限り最も効率的な清掃経路を実現します。 」

Ozmo システムでは、Skyline は KUKA Robotics KR AGILUS 産業用ロボットの防水バージョンを採用し、窓拭きアプリケーションを可能にするソフトウェア ベースの AI と連携しています。 Skyline は、ロボットがガラスに加える圧力の量を制御する力制御やその他の変数のフィードバックを可能にするアルゴリズムを開発しました。

ロボットの到達距離は 1.1 メートルです。 ブルーム氏は、「スカイラインがKUKAを選んだ最大の要因の一つは、ブランドとそれを支える世界クラスのチームの信頼性だけでなく、KUKAのロボットアームが屋外環境の厳しさに耐えられること、そして、他のブランドの大部分はそうすることができません。」

ブルーム氏は、ロボットはIP65規格に準拠しており、非常に信頼性が高く、その6軸動作もSkylineにとって重要であり、特に建物の複雑なファサード形状にアプローチする場合には重要であると付け加えた。 KUKA KR C5 マイクロコントローラーは、世界的に異なるバスケットの重量制限を満たす上でも大きな役割を果たしました。 コントローラーの重さは35ポンドもあります。 他のオプションよりも少なく、占有スペースが大幅に少なくなります。 場合によっては、これにより、重量制限が低くても、Skyline は 1 つのバスケットに複数のアームを配置できるようになります。

「私たちは、制御された環境の外にロボットを持ち込むという点で、フロンティアを独占したいと考えています」とブルム氏は語った。 「そしてそれを達成するために、KUKA は提携するのに最適なオートメーション サプライヤーであると信じています。 彼らはロボット工学を典型的な用途を超えて活用することに意欲的です。」

Ozmo に組み込まれているすべてのテクノロジー、特にソフトウェアとハ​​ードウェア コンポーネントは非常に高度です。 これらにより、Skyline はロボットの動きをその場で制御および調整できるだけでなく、ロボットが乗るシステム バスケット/プラットフォームをリアルタイムで安定させることもできます。 これを非常に困難にしているのは、突風やクレーンの故障など、バスケットの一方の側が反対側の端よりもさらに下降する可能性がある、予期せぬ変動に合わせて調整する必要があることです。 Ozmo はこれらすべての変数を処理し、即座に補正して、高品質の清掃とそのための最も効率的な下降経路を保証します。