人手不足を解消する手段のひとつに、自動化設備である産業用ロボットを活用する方法があります。しかし、ロボットは意図したい動作を覚えさせなければ効果を発揮しません。
産業用ロボットに動作を覚えさせる技術は「ティーチング」と呼び、複数のアプローチが存在します。
今回は、そのティーチング手法のひとつである「ダイレクトティーチング」の基礎知識や協働ロボットとの関係、ダイレクトティーチング機能を備えたロボット製品の具体例まで解説します。
ダイレクトティーチングとは？
ダイレクトティーチングとは、産業用ロボットに動作教示（ティーチング）を行う際、作業者が直接ロボットを手で動かすことで、動作を覚えさせる方法です。
外部から加えられる力を検知するため、ロボットアームには力覚センサやトルクセンサが装着されるか、またはトルク検知可能なサーボモーターが内蔵されます。
これら機構によって、加えられた力や速度、回転の角度を自動で演算し、ロボットプログラミングとして記憶します。
そして、記憶させた動きは実際の生産ラインでは繰り返しフィードバックされ、加工・溶接・組み立てなどを実行します。これを文字通り「フィードバック方式」と呼びます。
ダイレクトティーチングのメリット
ダイレクトティーチング最大のメリットは、ティーチング操作が直感的にできる点にあります。
ティーチングペンダントを使うオンラインティーチングや、コンピュータ上で動作を事前に設定するオフラインティーチングとは異なり、専門知識やスキルは不要です。
座標やベクトル系のパラメータを意識せず、プログラミングを構築することもなく、誰でも簡単に意図するロボット動作を実現できます。
ダイレクトティーチングのデメリット
対して、一般的に想定されるデメリットは以下の通りです。
ロボット動作の軌道を正確に覚えさせるのが難しい
アームの重さによっては操作性に影響する
ロボットが誤動作を起こすと事故につながる
現在、これらのデメリットへの対策が施されたロボット製品は充実しています。対策の具体例としては、正確な軌道で動かせなかった場合に、記憶させた各種パラメータを後で修正する機能が挙げられます。
また、アームに内蔵されるサーボモーターでトルク制御を行い、操作性や安全性を確保する技術もあります。
ダイレクトティーチングと協働ロボットとの関係
もともと産業用ロボットは、生産現場における限定された範囲内で稼働させる設備のひとつでした。
そして後に生まれたのが、設備としてではなく、人間と協働で作業するサポーターとしての役割を与えられた「協働ロボット」です。
協働ロボットはサイズも定格出力も小さい（80W以下）ため、人が近くで作業しても法律上（※）問題なく、その多くがダイレクトティーチングによって柔軟に動作を覚えられます。
人間はロボットと比較して、周囲の環境を認識して柔軟に作業する能力があるため、その認識を直接ロボット動作として落とし込めるのです。
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