測域センサシリーズの最上位レベル

測域センサの開発

人と同じフィールドで稼働するサービスロボットは、人との衝突 を回避して安全を確保しながら、周辺環境を認識し最適な経路を 見つけて、目的地まで自律移動する能力が求められる。北陽電機 はこの周辺環境をリアルタイムにセンシングするロボットの目とな るセンサを開発し、測域センサと命名した。
1990年代までのサービスロボット研究では環境認識センサと して超音波センサや画像カメラなどを駆使した自律移動技術が開 発されていた。サービスロボットがこれらのセンサから得られる データを自律移動に利用するためには高度なアルゴリズムとコス トの高い高速演算処理が必要とされた。測域センサはレーザー測 距系を光学的に走査することにより、周辺環境の幾何学的形状 データをダイレクトに出力できるので、サービスロボットは複雑な 計算処理を必要としない．2003年頃には測域センサがサービス ロボットの自律移動に極めて有効な環境認識センサであることが ロボットの研究により示されていた。しかし、当時の測域センサは 測量や労働安全用に製品化されたものしかなく、大型で重量も大 きくサービスロボットに実用的に使えるものがなかった。そこで、 北陽電機は産学連携プロジェクトにより、大きさと重量を従来比で 約28分の1に劇的に小型軽量化した測域センサを開発し、 2005年に世界で初めてサービスロボット用の測域センサを量産 化し た 。こ の 測 域 セ ン サ URG-04LXは“アージ”とい う愛称で親しまれ、 2006年 第1回ロボット大賞 中小・ベ ンチャー部門を受賞することができた。

第1回受賞 測域センサURGシリーズ

測域センサを取り巻く社会環境の変化

第1回の受賞から10数年経過し実用化が進むサービスロボット の中でも特に自律移動ロボットは、測域センサを用いた安定走行技 術と費用対効果が成立したため加速的に普及が進んでいる。これら 自律移動ロボットの安定走行技術はレーザー測距技術を応用した 小型軽量の測域センサに支えられている。特に物流業界では数年 前から、ネット通販の増加と人手不足が重なったため、物流倉庫で の仕分けや搬送システムに移動ロボットの導入が進んだが、コロナ 禍により更にその需要は拡大している。
近年は、宅配ロボットや建設ロボット，農作業ロボット，インフラ点 検ロボットなど屋外で人手不足が深刻となっている分野にも自律移 動ロボットの実用化が見込まれており、ロボットのみならず測域セン サにも屋外環境で安定動作するため，気温差，太陽光，降雨，降雪， 霧などの厳しい耐候性が求められるようになってきた。そこで、屋外 需要のニーズを受け北陽電機は従来の小型サイズを継承したま ま、屋外環境での適用を可能にしたUST-30LXの製品開発を実現させた。

測域センサの今後

労働人口の減少問題を補うため、サービスロボットは多くの分野で 実用化が期待されている。それら様々な分野のサービスロボットに共 通して求められる最も基本的で重要な機能の一つは、人と同じフィー ルドで安全に自律移動できることである。レーザースキャン型の測域 センサはサービスロボットが自律移動機能を実現するために最も重 要な環境認識センサである。特にサービスロボットが屋外で自律移 動する場合、測域センサから得られる3次元の計測データが不可欠となっています。北陽電機としては3次元化測域センサの開発を進 め、サービスロボットに必要とされる製品開発を目指して行きます。