평성20년(2008년) 제 1회 고베 RT연구회 보고서

출처 : 하단의 내용은 http://robot.watch.impress.co.jp/cda/news/2008/08/08/1236.html 의 내용을 번역하여 가져온 것입니다.


7 월 10 일 (목) 고베시 산업 진흥 센터에서 평성 20 년도 "제 1 회 고베 RT 연구회"가 개최됐다. 주최는 재단 법인 신산업 창조 연구기구 (NIRO), 고베시.

고베시에서는 "건강한 산업의 도시"의 실현과, 로봇 왕국 고베를 지향하는 "고베 RT 구상"을 추진하고있다. 고베 RT 구상의 핵심 기관으로, 2002 년 6 월 NIRO "고베 로봇 연구소"가 설치되고 산관학 국민 통합에 따라 의료, 복지 간병, 복구 분야를 중심으로 한 로봇 연구를 계속하고있다.

2002 년 7 월 출범한 고베 RT 연구회는 연구원의 업체 강연이나, RT에 대한 최신 정보, 활용 사례 세미나를 정기적으로하고있다. 올해 1 차 RT 연구회는 2006 년에 "로봇 청소 시스템"로봇 대상, 2007 년이 "연결식 의약품 용기 교환 로봇"이 산업용 로봇 부문 우수 상을 수상했다 Fuji 중공업 주식 회사 전략 본부 클린 로봇 부장의 아오야마 원래 씨를 강사로 초빙하여 서비스 로봇 사업화에 대한 강연을 진행했다.

2006년도 일본 로봇대상을 차지한 '엘리베이터 이동가능한 청소로봇 시스템'

컨테이너 운반로봇

후지중공업, 서비스 로봇 사업으로 지정

아오야마 씨는, 쇼와 54 년에 후지중공업(Aero)에 입사. Aero 연구소로 이동, 그곳에서 무인 비행기를 똑바로 달린 연구를하고 있었다.  2 년 정도만에 성과가 나왔다 때문에, 당시 후지중공업에서 역 구내 세척 로봇을하던에서 청소 로봇의 개발을 시작했다.

아오야마 씨는 "청소 로봇은 개발을 시작하고 2 년 정도로 모양이됐지만, 팔게 된 것은 최근 5 년 정도"라고하며, 사업이 궤도에 오를 때까지 어떤 방식으로 프로젝트를 생존 시켜왔는지, 또 그동안의 사업화에 대한 준비에 관하여 말했다.

"실제로 팔리는 로봇을 만들고 싶었다"고 아오야마 씨는 말하며, 개발 당시부터 일관되게 "튼튼하고 싸고 조작 가능한"를 컨셉이었다.
이 단일 기능 특화방법을 지금도 지키고있다. 기본 설계는 자동차 부 감지기 액츄에이터를 최대한 배제하고 단순하게하고, 유도 제어는 로봇에 모든 것을 맡길 것이 아니라 건물 내에 테이프, IC 태그 등의 외계 감지기를 설치하여 어느 정도 사용하는 등하여 싼 시스템의 실현을 목표로했다.

이처럼 외부에 감지기를 설치하는 것은 지금이야말로 "환경의 일부분"이라고 말해 적극 채택하도록 돼 있지만, 당시는 "로봇 기술 잖아"라고 말해, 확실히 비판을 받고 있었다.  그래도 아오야마 씨는 "비용을 줄이기 위해서는 어쩔 수 없다"고 채택했다.

로봇을 개발하는 경우, "청소"라는 기능을 염두에두고 모양을 디자인했다고한다.  크기도 엘리베이터 문은 폭이 800 mm 그러니 좌우 50 mm의 여유를 잡아 700 mm로 로봇의 크기를 결정다.
먼저 이와 같이 크기와 외부의 모양을 결정하고, 청소 장비가 그 안에 들어갈수 있도록 설계했다고한다.  이런 디자인 방법은 Aero 360 방식을 모방하는 것 같다.

후지중공업 클린 사업부의 사업정책

서비스 로봇의 개발 컨셉

후지중공업의 사업모델. 키워드는 단일 기능 특화

富士重工(후지중공업)가 개발하고있는 로봇은 크게 나누어 서비스 로봇과 특수 용도 로봇으로 분류된다. 

아오야마 씨는 프로젝트 출범 당시부터 서비스 로봇의 사업 화를 목표로하여 왔으나, 즉시 사업을 궤도에 올려놓 것은 힘들다고한다.  프로젝트는 적자가되면 바로 살려야하기때문에 회전 기금을 얻기 위하여 특수 용도 로봇을 개발하고, RT (로봇 기술)를 활용한 시스템 개발 등을 수행 해왔다. 

예를 들면, 토치 기현 우쓰노미야시 도서관에서 대출 절차 확인 장치를 만들었다.  우쓰노미야은 인구 45 만명으로 1 개의 도서관에 100 만 권의 책이있다. 여기서는 연간 8000 권의 책을 도난당하고있다는 것.  도서관은 2 관 있기 때문에 연간 1 만 6000 권, 그것도 비싼 책부터 도난당했다. 

비디오 상점 등의 도난 방지 장치는 전자파를 사용하고 있으나, 전자파는 맥박 조정기에 영향이 있기 때문에 IC 태그를 사용 달라는 요청이 있었다. IC 태그로 식별 률을 높이기 위해지면에 안테나를 내장, 기둥 사이로 여기저기에서 교차하도록 전파를 날리고있다.  또한 태그도 3 방향에서 감지하는 안테나를 달고 전파를 나선모양으로 날리는  엔파형이라는 기술을 이용하여, 차폐 물의 뒷쪽까지 식별할 수 있도록했다.  이 시스템을 도입함으로써 도난 피해가 연간 1000 권의되고 사회 공헌을 할 수 있었다고한다. 

아오야마 씨는 "이 일은, 태그의 좋은 공부가되었다"라고 말한다.  IC 태그는 로봇에 자주사용되고 있지만, 수분이 있는 것만으로도 사용할 수 없게되는등 취급이 어렵다. 야외에서 작업하는 로봇에 IC 태그를 이용하는 것이 쓸데없는 것이라고 아오야마 씨는 지적한다.  "사용 환경을 무시하고 기술을 사용하여 실용화에 도달할 수 없다는 것을 각 업체는 좀더 심각하게 생각한다"고 강하게 주장했다.

특수용도 로봇, 서비스로봇을 계속하기위해 수주했던 로봇.

로봇기술과 정보기술의 응용. 쓰레기 교환 로봇, IC태그, 쓰레기 계량 시스템

우츠노미야시립 도서관 IC태그 도서 대출 수속확인 장치

사업을 시작했던 당시는 로봇의 대량 발매를 생각하고 있었지만, 단가가 싸기때문에 비즈니스로서는 어려웠다고 한다. 그래서, 빌딩 전체의 유지 관리 시스템 개발 및 유지 보수 서비스 업무에 시스템을 일부하고 지휘는 사업 정책으로 전환했다.

시장에 대해서는, 필드를 확보하면 어떻게든 된다고 생각해 프로젝트 발족시의 경영 회의에서 「시장은 없지만, 만들면 된다」라고 아오야마씨가 주장했다고 한다. 덧붙여서, 사전에 마케팅 조사는 행하지 않았다고 한다.

TV 나 냉장고처럼 기존의 기계라면 몰라도 서비스 로봇은 사용자에게 아직 명확한 그림이 없다. 예를 들면, 노인을 껴안아 목욕을 할 수 있어 주는 서비스 로봇이 있으면 좋다고는 누구나가 생각하겠지만, 어떤 사양인 경우 팔 것인지는 이미지가없다.

아직 서비스 로봇의 시장이 없는데, 마케팅을 행해도 의미가 없다고 하는 것이 아오야마씨의 의견이다.

아오야마씨는, 마케팅 조사 대신에, 빌딩의 청소 작업에 종사하는 사람의 연령을 모두 체크했다.그 결과, 젊은층이 적고 고연령층이 많은 것을 알 수 있었다.조사 결과를 보고, 「수년후에는 어떻게 할 것인가?」라고 생각해, 이것이라면 시장은 어떻게든 스스로 만들 수 있다고 확신을 얻었다고 한다.

실제로는, 로봇이 효율적으로 가동할 만한 넓이를 가진 장소는, 별로 없었다.  따라서 면적을 벌기 위해 엘리베이터에서 플로어 사이를 이동하는 지금의 청소 로봇되었다.

유저와 공동으로 개발하는 것으로 실용적인 서비스로봇이 탄생한다.

영업적인 측면에서는, 코스트 비교를 명확하게 하여 매리트를 수치로 나타내 보이는것이 필요하다.

사람과 로봇의 협동에 관한 컨설팅이 중요해진다.

서비스 로봇을 사업 화하기 위해, 중요하게 될 것이 생산 관리이다. 。 아오야마 씨는 개발팀 내의 정보 전달 체제의 정비를 철저히하는 데 시간을 보냈다고한다.  정보의 전송 및 비용 관리는 당연한 것으로, 특히 중요한 문제는 통제 프로그램의 체계화 및 관리이었다.

이것을 철저히하기 위해 아오야마 씨의 그룹은 모든 정보를 종이에 기록하고, 파일을 만들고있다.  파일들은 아오야마 씨가 체크한다.  이것을하지 않는 직원은 엄격하게 질책하고, 정보 공유의 의식을 철저히주지하는 것은 10 년 이상걸린 것 같다. 

로봇의 도면 체계는 조선 관계를 참고로 자체적으로 고안했다고한다. 예를 들어, 기능별 모듈의 도면 제도는, "전함 야마토 탄생<상> 니시지마 기술 대령의 큰일"(Kodansha) 등을 참조했다고 한다.

종래의 기계계의 도면은, 메카의 프레임도, 전기계의 체계, 의장계의 체계가 각각 따로 되어 있다.우선 프레임 조립을 하고, 의장 부품을 달고, 안전 벨트를 붙인다고 하는 흐름이었다. 그것을 모듈마다 블록으로서 전기나 기계도 관계없는 도면을 그렸다.1매의 도면에 프로그램의 입출력, 연결기의 공구명, 배선, 재료, 종류, 길이 등 모든 정보를 포함한 새로운 도면 체계다. 즉 기판도 메카도 물건으로서 파악해 셀 생산과 같은 방식으로 도면을 보고, 현장에서 조립할 수 있도록(듯이) 하고 있다.이것도 조선의 블록 공법의 방식을 흉내내고 있다고 한다. 이와 같이 하면, 상하 각각 별로 테스트를 할 수 있어 부품 메이커에 발주를 할 수 있다.장래의 사업화를 전망해, 헤세이(평성)6년부터 이러한 체계를 정돈해 왔다고 한다.

로봇 생산에서는 전략, 전술, 전무가 중요

전통적인 방식의 의장(艤装)

후지중공업이 도입한 모듈방식

구조설명 그림

프레임 소개

프레임 사진

제어 프로그램도 기계 도면을 관리하는 방법을 참고하고있다. 제어 정의, 흐름도, 프로그램 목록, 관련 자료까지 문서 관리를 제대로하지 않는 한, 코딩은 일절하지 않는다고 말했다.

기계의 도면은, 부품 메이커나 기계 공장 등 제삼자가 보고 만드는 것을 전제로 하고 있다.그런데 프로그램은, 생각한 본인이 스스로 코딩 하기 위한(해), 문서가 적당히 되기 쉽다.프로그램도 기계 도면과 같이, 문서표를 보고 제삼자가 만들 수 있는 단계까지도는 가지 않은 한, 절대 코딩을 시키지 않는다고 할 방침을 철저히 했다고 한다.

이것에 반발해 그만둔 기술자도 몇 사람이나 있다고 한다.아오야마씨는 「그런데도 좋다고 생각했다」라고 한다.「설계를 할 수 있어도, 종이에 쓸 수 없는 녀석은 필요 없다」라고까지 말한다.그 정도의 자세가 아니면, 철저한 관리는 할 수 없었을 것이다.

　아오야마씨에 의하면, “제어 소프트의 개발은 복수인으로 장편의 추리소설을 쓰는 것”으로 사고를 통제하기 위해서는, 사고의 순서를 체계화와 시각화할 필요가 있었다.그 손으로서KT법(케프나·트리고·프로세스)그렇다고 하는 문제 해결 기법을 활용하고 있다.KT법에 따라서, 상황 분석 ·문제 분석·결정 분석 등 문제점을 종이에 써내, 검토는 반드시 그것을 보면서 행한다고 한다.

　하드웨어에 대해서는, 스칸크워크라고 하는 방법으로, 구매부의 권한을 기술자에 모두 옮겼다.계획을 할 수 있으면 필요한 부품까지 전부 알아야 하기때문에, 그 시점에서 발주해 도면이 생겼을 때에는 부품이 들어가도록(듯이) 해, 개발 스피드를 올리고 있다.

기계설계 도면표에 해당하는 소프트웨어 문서표

사고의 통제화가 필요

KT법에 근거하고 문제점이나 해결방법을 명확하게 한다.

사업화를 위해서는, 지적 재산의 문제도 클리어 하지 않으면 안 된다. 소프트웨어에 관해서는 특허 침해되고 있는지 어떤지 검증을 할 수 없기 때문에, 특허 출원을 하고 있지 않다고 한다.그 외, 현장의 노하우적인 기술도 특허가 되기 어렵고, 또 공개하고 싶지 않기 때문에 출원하고 있지 않다고 한다. 그렇게 되면, 종업원의 노하우등의 대가나, 직무발명을 어떻게 할지가 문제가 된다. 회사가 특허 출원하지 않으면 종업원의 직무발명에 대한 규정(특허법35조)이 유효하지 않기 때문에, 보장금등의 이유로 불리하게 된다.
　사내의 문제에 관해서는, 특허 출원과 동등의 서류를 작성하면, 직무발명으로서 인정하도록(듯이) 결정했다고 한다.

　사외에의 대책으로서는, 특허 출원하는 대신에 특허법79조(앞사용에 의한 통상 실시권)(을)를 적용해 방위하고 있다고 한다.이것은, 특허권의 취득자보다 먼저 발명을 완성했지만, 특허를 출원하지 않았던 사람이나 출원이 늦은 사람을 보호하기 위한 제도다.특허의 출원을 하고 있지 않아도, 발명 시기를 증명할 수 있으면, 실시권을 얻을 수 있다.

　발명 시기를 증명하기 위해서, 특허 신청과 동등의 서류나 자료를 작성해, 자기앞에 등기우편으로 보내 둔다.소인이 유효해서, 전용 실시권이나 손해배상권은 얻을 수 없지만, 통상 실시권(독점적이지 않고 단지 실시할 만한 권리)(은)는 확보할 수 있다.

　이 방법은, 소프트웨어 개발에는 유효한 방식이라고 아오야마씨는 말했다.

　아오야마씨는 마지막으로, 「멤버 전원이 일의 진척, 정보를 공유하기 위한 전달 체제를 취하기 위해서, 모듈화에 맞춘 도면이나 문서의 체계 관리를 철저히 하는 것에 매우 고생해 시간을 들였다」것을 강조하고 강연을 끝냈다.

서비스로봇 특허출원의 문제점

특허출원을 하지않고 일본특허법 79조를 적용하고 있다.

일본특허법 79조 관련조항

남성용 변기 세척 로봇 "다스베에"개발 자문

이어, 2008 년 4 월 고베 공항 터미널에서 발표된 남성용 변기 청소 로봇 "다스베에"의 개발상황을, 명흥산업 주식 회사 대표 이사가보고했다.

다스베에는, 사단법인 코베시 기계 금속공업회의 로봇 개발 위원회에 참가하는 명흥산업 주식회사, 마텍크 주식회사, 일본 에코로 주식회사의3회사가,NIRO코베 로봇 연구소의 기술 지원을 받아 공동 개발했다.이 프로젝트는, 헤세이(평성)19년에 코베 로봇 연구 개발비 보조 제도의 채택을 받고 있다.

　남성용 소변기는 형상이 복잡하기 때문에, 사람이 브러쉬로 씻으면 작업 퀄리티의 격차가 발생하기 쉽다.로봇의 도입에 의해 작업의 균일화와 점검 코스트의 삭감, 위생 환경의 향상을 목표로 하는 것과 동시에,3D 작업에 종사하는 작업자의 부담을 완화하는 것이 목적.작업자에 의해서 물의 사용량이 증감하기 위해(때문에), 고압 세정에 의해 소량의 물로 효율적으로 변기를 세정하기 위해(때문에), 청소 코스트의 저감도 기대할 수 있다.

　변기가 더러워져 악취를 풍기는 것은, 표면에 물때가 부착해, 그 골짜기에 뇨나 오물이 모이는 것이 원인이라고 한다.일단, 부착한 오물이 뇨석으로서 굳어지면, 종이 줄등으로 깎아 내 떨어뜨리지 않으면 안 되게 된다.

　이러한 더러움이 모이기 쉬운 것은, 브러쉬등에서는 씻기 어려운 변기의 구석의 돌아가 부오나 배수구이다.그림도구를 발라 세정 실험했는데, 고압의 세정 시스템을 사용해도, 물의 기세만으로는 더러움은 떨어뜨릴 수 없는 것을 알았다고 한다. 그 때문에, 뇨석을 떨어뜨리기 위해서 자연 환경에 상냥한 전용 세제를 개발해, 수압＋세제의 효과로 세정력을 올리는 방법을 취하고 있다.

　세정은, 세제를 도포해 30초 정도 두고 나서, 노즐이 아래에서 위로12초간수를 분사하는 방식.물의 사용량은1변기 근처1.8리터.탱크 용량이40리터 때문에,1회의 급수로 대략20변기의 세정이 가능.지금은 노즐이1개이지만,6방향으로 물을 내 변기 돌아가 부 등 수압이 닿기 힘든 곳도 커버할 수 있도록 개량중이라고 한다.

남성용 변기 세척로봇

변기의 악취 원인

얼룩이 많이 생기기 쉬운 곳

다스베에의 판매에는, 도입시에 부착하고 있는 뇨석을 철저하게 제거해, 변기에 더러움이 부착 하기 어렵게 코팅을 베푸는 시스템이 필요하지 않을것인가 라고 하는 의견이 나오고 있어 검토중이라고 한다.

제조업체의 일반적인 대책

다스베에 도입의 흐름

다스베에 사용법

다스베에 설계

분사시험 상황

고객 타겟은, 고속도로의SA/PA등을 생각하고 있다.요전날, 미키의SA그리고 테스트를 실시했을 때에는, 일본 도로공단 각사와 청소 작업원이 견학해, 활발한 질문이나 요청을 얻었다고 한다.

　다스베에의 사이즈는, 본체가 폭870×깊이946×높이1,247mm(이)다.큰 핸들(양귀)(을)를 누르면 캐스터가 구르기 위해, 외형 정도의 중량감은 없지만, 여성 작업원에게서는 더 소형화해 주었으면 한다고 하는 의견이 많았다고 한다.

　변기에는 다양한 형상이나 사이즈가 있지만, 폭40cm정도가 주류이기 위해, 다스베에의 폭을50cm정도까지 컴팩트하게 해 나가고 싶다고 한다.

　또, 다스베에 본체를 커버로 가리고 있기 때문에, 세정의 모습을 밖에서 볼 수 없다.안이 보이도록(듯이) 해 주었으면 한다고 하는 요망이 있어, 이것도 검토해 간다고 한다.배터리화나, 브러쉬로 켜면 좋은, 화장실의 앞에 흘러넘친 더러움의 대책등의 요망에 관해서는, 향후의 실험을 근거로 해서 일본 도로공단과 상담해 나간다고 한다.

　가격은 아직 미정이지만, 현시점에서는100만엔 전후라고 생각하고 있다고 한다.

실증실험

앞으로의 과제