自律移動ロボットの生産性向上を目指す産業界への適用と革新について話せます
■背景
私は所属時に原子力発電所向け小規模ロボット開発を行った経験があります。
空調設備、コージェネレーション設備、バイナリ―発電設備、燃料電池、
カーボンニュートラル設備のIoT化を多数行いました。ゴミリサイクル工場
一式を建設しIoT化を行ったことがあります。
また経済産業省外郭団体NEDOに所属し東大や京大の大学院教授らと
エネルギーと未来型ロボットについて調査研究を行ったことがあります。
日本の誰もが知る産業用ロボット製造メーカより「自律移動ロボット」
の現状の技術課題、課題の克服方法、先行する企業、市場規模について
の問い合わせがありコンサルタントを行いました。
指名を受けたコンサルタント業務です。
■話せること
コンサルタントを行う際の実績と説明時の時代背景を下記に示します。
(1)AGVは無人搬送車/AMRは次世代AGV/AMRは自律搬送ロボット
(2)電気自動車業界で注目を浴びているインホイールモータ
(3)インホイールモータは機電一体構造
(4)インホイールモータを使用することで各軸毎のトラクションコントロールが可能
(5)場回転や平行移動といった自由度の高い動きが再現できるようになります。
(6)インホイールモータは自律移動型産業用ロボットのAGVに適する
(7)走行路面が悪状況下(水、油、凹凸など)で真価を発揮すると考えている
(8)インホイールモータの世界市場は急拡大。2019年4.1億ドルから2027年48.7億ドル(WEB情報による)
(9)自律移動型産業用ロボット
(10)路面が悪く、あるいは、高信頼性(高IP)が求められる市場
(11)インホイールモータが導入された自律移動型産業用ロボットの適用先(用途)
(12)走行中のワイヤレス給電
(13)トヨタが2019で発表した「e-RACER」
(14)世界の自律移動ロボット市場は2019年に293億ドルの収益を生み出し、2030年には2,206億ドルに達すると予測
(15)AMR市場はソフトウェア、サービス、およびロボットシステムのカテゴリに分類される。
(16)AMR市場はヘルスケア、航空宇宙および防衛、製造、鉱業および鉱物、住
宅、ロジスティクス、ホスピタリティ、小売、農業などに分類され、その他のカテゴリには自動車、
メディアおよびエンターテインメント、銀行、金融サービス、保険(BFSI)、政府、公益事業、
ITと通信、教育、石油とガス、建設業界。
(17)市場調査レポート「農業用ロボットの世界市場予測 2025年:UAV・搾乳ロボット・無人トラクター
・自動収穫システム」(MarketsandMarkets)によると、農業用ロボットの市場は2020年の74億ドルから2025年
には206億ドルに達し、CAGR(年間複合成長率)は22.8%で成長すると予測(WEB情報)
(18)ASPINA社が「AMR×インホイールモータ」を実現
(19)ASPINAは、精密モータやギアの設計を長年にわたって行っている。
高効率ブラシレスDCモータと高精度・高減速比の遊星歯車を収容する構造を編み出た。
(20)カメラを用いて自己位置推定と環境地図作成を同時に行う「Visual SLAM技術」
(21)SLAMとは、「Simultaneous Localization and Mapping」の頭文字をとってSLAM(スラム)と呼びます
(22)地図を作りながら、知っている場所にたどり着くことで位置を特定する
(23)SLAMとは「自己位置推定と環境地図作成を同時に行う技術」の総称
(24)自動運転やAGVなどでSLAMを実現するには、機械が自車両の周囲状況を把握する必要があります。
(25)LiDAR(レーザースキャナ)、カメラ、ToFセンサーなどのセンサーを使って、外界の状況をセンシングする必要があります。
(26)ソニーは産業機械向けの裏面照射型Time of Flight方式(以下、ToF方式)3次元画像センサーを新たに商品化しました。
(27)TOF(Time of Flight)センサとは、光の飛行時間を計測し対象物までの距離計測を行うセンサです。
(28)撮影画像を3D化することが可能な上、1秒間に20回(20fps)の測定を行うことで、物体の動きを三次元
でトラッキングすることが可能なセンサです。
(29)フィールドネットワーク/IEC61158とはフィールドバスに関する規格
(30)内閣府が Society 5.0 で 日本社会でのロボットや自動走行を推進
(31)ロボット革命・産業IoTイニシアティブ協議会
(32)農業競争力強化プログラム
(33)農研機構革新工学センター
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職歴
職歴:開示前
このエキスパートのトピック
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太陽光発電の最近動向と周辺情報通信システム(3Dモデル含む)について話せます
¥50,000~■背景 1、筑波大学大学院教授(2011~2013年)に主要発電装置である太陽光発電(PV)を含む カーボンニュートラルエネルギー供給設備の実証試験を行い成功した。 同設備には下記の機能を付加した。 (1)PVと他電源を併用した発電出力安定化(VPP) (2)IoTにより遠隔監視制御 (3)電力系統安定化のため、IGBTを含む電源安定装置の設置。 (4)プラントモデル制御(デジタルツイン制御)で高効率化 (5)日射量計のトレンド解析によるエッジAIによる予測制御 昨今クライアントの依頼で本件につき意見交換した。 2、この実績と知見に基づき技術士業務(2013年~現在)を行っている。 加速度的に進化しているデジタルツイン設計、バーチャルPPA、衛星データ利用、 セキュリティー対策技術を駆使しPV普及拡大に向け活動している。 昨今クライアントの依頼で本件につき意見交換した。 ■話せること クライアントと意見交換した内容を下記に示します。話題提供できます。 (1)プラントモデル制御(デジタルツイン制御) (2)衛星データ利用によるソーラカー制御 (3)3D都市モデルによる太陽光発電の設置拡大 (4)合成開口レーダーによる気象予測 (5)3D都市モデルによる都市計画 (6)空間情報と地理情報システム (7)カーボンニュートラル施策推進支援システム (8)3D都市モデル標準製品仕様書
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太陽光発電出力の変動を把握する日射量予測技術の現状と課題について話せます
¥50,000~■背景 電力会社における電力系統においては需給バランスの安定的維持は 極めて重要な系統制御である。 太陽光発電は変動電源の代表であり発電機やモータの如く回転して 得られる電力供給や消費する電源でない。この為電力系統の電圧、 周波数に大きな外乱を与える。 従って電力会社にとって電力系統の安定制御のため事前に太陽光発電 出力を知り、制御操作を行うことが求めれる。 電力会社の事前太陽光発電出力予測要求としては例えば 10分後の1平方キロメートルメッシュにおける日射量データの要求がなされる。 従って日射量予測は付加価値の高いデータとなる。 日射量予測は電力会社のみだけでなく、飲料品産業、食品産業、 航空産業、自動車(自動運転)産業、造船産業、農業、漁業他 殆ど全ての産業にとって重要なデータである。 現在、人工知能(AI)、気象衛星技術、画像処理技術の進展が 激しい。日射量予測を新規事業と企業やベンチャー企業も多い。 ”太陽光発電出力の変動を把握する日射量予測技術の現状と課題” につき某コンサルタント会社から問合せがあり将来を睨んだ有意義 な意見交換を実施した。 ■話せること 日射量予測技術に関して使用される下記項目に関しては話題提供 が可能です。 (1)気象モデルWRF (2)PV工学モデル (3)予測発電 (4)発電量予測 (5)局地モデル (6)メソモデル (7)全体モデル (8)日射量マップ (9)斜面日射量 (10)機械学習 (11)アンサンブル学習 (12) 翌日を対象とした日射予測 (13)当日を対象とした日射予測 (14)ひまわり8・9号 (15)雲の変化 (16)大気の3次元格子網 (17)数値気象モデル (18)大気モデル (19)大気海洋結合モデル (20)ミリ波則雲レーダ (21)地球観測衛星 (22)はくりゅう (23)雲プロファイリングレーダー (24)大気ライダー (25)多波長イメジャー (26)広帯域放射収支計 (27)太陽光発電出力の急激な変化 (28)全天カメラ (29)衛星画像 (30)可視画像 (31)赤外画像 (32)雲の速度ベクトル
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センサーを駆使した居心地が良い大型・小型船の自動運転について話せます
¥50,000~■背景 大学4年生、大学院時代に波や流れに感心があり流体力学研究室で卒業論文や 修士論文を大学に提出した。 2024年現在も港から出航する船や海原を進む船を見ると楽しい。 昨今、自動車の自動運転、ロボットの自律運動、遠隔操作、深層学習 の技術進展が目まぐるしい。 海原を行き来する大型・小型船においても近い将来自動運転(自律運転) が実現する可能性も高い。 大手船舶メーカH社のエンジニアと”居心地が良い大型・小型船の自動運転” の実現に向けて意見交換を行った。H社の今後の実用化開発が楽しみである。 ■話せること H社との意見交換では下記のキーワードを意識し議論した。このキーワード については意見交換が可能です。 (1)波の計測システム (2)波の観測 (3)船の応力 (4)ジャイロ (5)IMU(慣性計測装置) (6)レーダー式波高計 (7)ドップラー式は波高計 (8)気象計 (9)ブイのスマート化 (10)ミリ波レーダー (11)レーダー波浪観測装置 (12)マイクロ式波高計 (13)LiDAR(ライダー) (14)ドローンを用いた波の状態測定 (15)海洋ドローン (16)水中ドローン (17)波数、周波数スペクトル (18)振動・騒音の発信源の特定 (19)船舶の乗り心地評価 (20) 船舶設計とシミュレーション (21)船舶の模型実験 (22)船舶の模型実験と相似則 (23)デジタルツイン設計 (24)波観測と多画面表示 (25)自働走行と自動着桟 (26)音響多重通信測位装置(SSBL) (27)超音波流速計(ADCP) (28)GNSS (29)RTK‐GNSS (30)DFFAS (31)MEGUMI 2040