スマートメンテナンス市場におけるロボット技術革新の課題やロボット活用事例〜過酷な環境で人を助けるロボットづくり(後編)

INTERVIEW

株式会社ハイボット
代表取締役
ミケレ・グアラニエリ
執行役員
パウロ・デベネスト

株式会社ハイボット(東京都品川区)は、2004年にレスキュー・ロボットなどの過酷環境で作業するロボットの研究をしてきた広瀬茂男(東京工業大学名誉教授)と広瀬研究室の大学院生だったミケレ・グアラニエリ(Michele Guarnieri)氏とパウロ(波雨露)・デベネスト(Paulo Debenest)氏によって設立されたロボット・ベンチャーです。現在、グアラニエリ氏は代表取締役、デベネスト氏は執行役員となり、広瀬氏は会長として技術的なアドバイスをしているそうです。

同社は、パイプや配管内などの狭い環境を探査・測定するロボットを開発し、その技術とサービスは高く評価されています。同社の他社との連携、グローバル展開についてグアラニエリ氏とデベネスト氏にお話をうかがいました。

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ロボット技術革新の課題として、センサーとのインテグレーションに注目

────パイプの内部へ入るロボットに特有の技術的な課題はありますか。

デベネスト:
パイプの配管は三次元的なものなので、垂直に立ち上がっている配管にも登らなければなりません。そうした場合、ロボットの車輪をパイプの壁に強く押し付けてその摩擦によって登っていきます。パイプの内壁が滑りやすい場合には、ロボットの機体を使って押上げたり、下部から上部をリフトアップしたり、すでにほかにもいろいろな対処法を行っています。ただ、実際に配管の中へ入ってみなければわからないことも多いのです。途中がサビで詰まっていて、それ以上、進めなかったこともよくあります。


パイプ配管点検ロボットTHESBOT(R)-DualがS字状に曲がった6インチ(約15.2cm)径のパイプ内を上下動する様子
パイプ配管点検ロボットTHESBOT(R)-DualがS字状に曲がった6インチ(約15.2cm)径のパイプ内を上下動する様子


グアラニエリ:
もちろん、お客様の技術的な期待に応えることは重要ですが、ロボットに求められる機能すべてを完璧にこなす必要があるかどうかは議論があるところです。現実的にはロボットがすべての環境に適応できるわけではないので、ロボットが得た情報によってどう対処するのかといった目的に応じて考えるべきだと思います。これはおそらく洗濯機や自動車の開発と同じですが、機能を一つ考えても次第にそれが必要なくなっていったり、次の機能が必要になっていったりするでしょう。


────今後のロボットの技術革新はどこが課題になりそうですか。

デベネスト:
メカニカルな機構の進化にはきりがないと思いますし、センサーとのインテグレーションは今後、メインの技術的なテーマになっていくでしょう。例えば、あるデータを収集したいと考えてもセンサーが大きすぎたり重すぎたりするのではロボットに搭載できません。

カメラや超音波センサー、三次元センサーなど、センサーの開発をハイスピードで進めていこうと考えていますが、これからはもっとコンパクトになって使いやすくなっていくでしょう。そうすればロボットの関節ごとにセンサーをつけることもできますから、新しいアプリケーションの可能性も広がっていくと思います。

ハイボットの代表取締役ミケレ・グアラニエリ(Michele Guarnieri)氏(左)と執行役員パウロ(波雨露)・デベネスト(Paulo Debenest)氏(右)。グアラニエリ氏はイタリア出身、デベネスト氏はブラジル出身。ともに人を助けるロボットを作りたいと考えて日本へ留学したそうです。
ハイボットの代表取締役ミケレ・グアラニエリ(Michele Guarnieri)氏(左)と執行役員パウロ(波雨露)・デベネスト(Paulo Debenest)氏(右)。グアラニエリ氏はイタリア出身、デベネスト氏はブラジル出身。ともに人を助けるロボットを作りたいと考えて日本へ留学したそうです。


スマートメンテナンス市場におけるロボット活用事例

────荏原環境プラント株式会社と共同でボイラーの水管の厚みを連続して自動で測定するロボットを開発したそうですね。

グアラニエリ:
従来は人が点検作業をしていた場面で、ボイラー水管の管寄せ配管の点検口からSQUIDというロボットを投入し、測定するパイプまで走行移動させてから24チャンネルの超音波の探傷用センサーをパイプへ挿入し、ボイラー水管の全周の厚さを内側から自動で測定します。ボイラーの2インチのパイプの中にもセンサーを挿入できるロボットで、一か所だけではなく何箇所も連続で測定可能です。パイプ内部は二次元のカラーマップで出てきますが、ロボット全体を観察できるカメラもあってマルチセンサーになっています。


デベネスト:
SQUIDの実証実験は2019年に成功しています。これにより、これまでは細くなる部分でボイラー配管の一部を切断しなければならなかった作業が必要なくなり、作業する時間を短縮できたり準備資材の削減などが可能になりました。同時に、作業する方の安全性の向上や廃棄物削減も実現できると思っています。


荏原環境プラントと共同開発したボイラー水管の厚さを測定するロボットSQUID。このロボットで収集したデータを元にして水管の寿命を高精度に予測できます。
荏原環境プラントと共同開発したボイラー水管の厚さを測定するロボットSQUID。このロボットで収集したデータを元にして水管の寿命を高精度に予測できます。


────広瀬研究室といえばヘビ型ロボットですが、新型が登場したそうですね。

グアラニエリ:
ヘビ型マニピュレータFloat Armというロボットです。これは2016年に東日本大震災で原発事故を起こした福島第一原発の1号機建屋の瓦礫内部を調査したCT-ARMというアーム・ロボットの進化型です。2011年の東日本大震災では、ロボット技術に対するニーズがとても多くなりました。その当時、私たちは送電線のロボットの開発に集中していましたが、原発事故が起きてからはその対応も行っています。

2016年には福島第一原発の事故現場に投入されたCT-ARMは、4つの関節をもち、先端にカメラをつけた全長4mのロボ・スコープです。このCT-ARMで蓄積された経験が、Float Armのコンセプトとして進化したわけです。


デベネスト:
Float Armの先端にはデジタル・ツインに使うための3Dデータを収集するためのレーザー光線を使ったLiDAR(Light Detection and Ranging)スキャナーを装着することもできます。LiDARスキャナーによってリアルタイムに3Dマップを作ることができるので、Float Armを使えば未知の構造物内のマッピングをし、Float Armの動きを制御するプログラムも作成可能です。

つまり、一度Float Armによって点検作業をすれば、それ以降はプログラムが自動でFloat Armを動かし、点検を繰り返してくれるということです。例えば、ルーティーンである航空機の主翼内部のタンク点検なども、いちいち狭い主翼内に作業者が入り込む必要がなく、足場を設置することもなく遠隔で監視しながらFloat Armが自動で点検してくれるようになるでしょう。

Float Armが航空機の点検をする様子。センサーは、目視点検用カメラに加え、RF(Radio Frequency、高周波)センサーやUT(Ultra-Sonic Testing、超音波探傷検査)センサーなどさまざまな機能デバイスを追加することが可能。
Float Armが航空機の点検をする様子。センサーは、目視点検用カメラに加え、RF(Radio Frequency、高周波)センサーやUT(Ultra-Sonic Testing、超音波探傷検査)センサーなどさまざまな機能デバイスを追加することが可能。


────Float Armを使った業務の幅は広いのでしょうか。

グアラニエリ:
2020年4月に、東京電力ホールディングスのグループ会社、東京パワーテクノロジー株式会社とタカハタプレシジョン株式会社と資本業務提携をさせていただいたのですが、このプロジェクトは、Float Armとクラウドを使ったAIプラットフォームHiBoxによる発電所やプラントといった電力インフラ点検サービスが目的の一つになっています。こうしたプロジェクトは私たちにとっても技術的なイノベーションに役立てることができると考え、例えばタカハタプレシジョンがもっている3D技術のカメラをインテグレートさせてもらっています。


これからもスマートメンテナンス市場へ付加価値提供を

────新型コロナで影響があると思いますが、グローバル展開についてはどうでしょうか。

グアラニエリ:

タカハタプレシジョンとは、海外のメンテナンスや製品化の部分でサポートできるということで資本業務提携しています。現在は新型コロナの影響があって現地にはなかなか行けませんが、グローバル展開でいえばすでに2/3のお客様は世界的なメーカーやオイル&ガス企業など日本国外になっています。


────今後のビジネス展開、技術的な展開についてはどうお考えですか。

グアラニエリ:

新型コロナの影響で設備投資が鈍化し、設備の老朽化も進むでしょう。そうなれば、設備点検のニーズが高まり、私たちのロボットやサービスが必要とされる場面が増えていくはずです。当社はロボット分野でのノウハウが豊富な企業です。このノウハウと、DXを進める「HiBox」とともに、世界規模でのインフラ整備・保守のために、新しいスマートツールを提供し続けていきたいですね。今後も、スマートメンテナンス市場に付加価値を提供し、お客様の設備資産の状況予測を可能とする新しいメンテナンス基盤を提供していく、挑戦し続ける企業でありたいと考えています。


さまざまなインフラ点検に使うことのできるFloat Arm
さまざまなインフラ点検に使うことのできるFloat Arm


ハイボットは、ロボットが代わりに行うことで危険で厳しい作業環境から人を開放することを目指しているそうです。日本の大学での長いロボット研究の実績をベースに、イタリアとブラジル出身の研究者がロボット技術の可能性を広げていこうとしています。


文/石田雅彦


参考情報
・THESBOTは、株式会社ハイボットの登録商標です。

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