人間を軸に据えたロボットシステムの産業・社会応用と研究開発～現状の課題、今求められている技術、今後の展望～

セミナー趣旨

  深刻化している少子高齢化社会への対応として、ロボット活用への期待が示されている。ロボットの利活用を加速させたいがテクノロジーギャップをうめるための技術としくみの解説を行う。人中心のロボットシステム適用とウェルビーイング性を踏まえたロボティクス研究と開発についても解説する。人とロボット系におけるダイバーシティ設計と人間工学の重要性についても議論したい。

受講対象・レベル

・ロボットメーカ、システムインテグレータ、ユーザの方
・自社の技術（材料、ベアリング、制御、センサなど）をロボットに適用し、参入できるかどうかを見極めたい方
  （新規分野探索として）
・ロボティクスが抱えている技術課題に対して、自社の技術で解決できるかどうかを見定めたい方
・感性工学（とロボット）の観点で調査をしている方
・製造業の自動化／工場DXなどの観点で本テーマを調査している方
・ロボットの今後の普及動向、普及してどのような社会になるか（何が新興し、何が衰亡するか等）、
   それを踏まえて戦略を立てていきたい方

習得できる知識

・人とロボットの助け合いの形態と特徴の理解
・人との協働アプリケーションにおける生産性と安全性の両立手法
・人とロボットとのコミュニケーション手法
・ロボットシステムの開発と運用手法
・人とロボットとの協働・協調作業手法

セミナープログラム

第1章 はじめに
　1.1 自己紹介
　　1.1.1 社会的背景～少子高齢化社会の進展
　　1.1.2 社会的背景～変種変量生産への対応
　1.2 研究・開発活動の位置づけ
　　1.2.1 社会的及び学術的意義
　　1.2.2 モノづくり分野での研究意義
　1.3 人とロボットの共存・協働
　　1.3.1 人とロボットの共存・協働～安全に関わる関連研究
　　1.3.2 人とロボットの共存・協働～モノづくりのあり方の関連研究
　1.4 共存・協働のための研究課題とアプローチ
第2章 人とロボット共存・協働のための安全基準構築
　2.1 安全基準としての人の痛覚耐性
　　2.1.1 なぜ「痛覚耐性」なのか
　　2.1.2 共存・協働のための予防安全
　　2.1.3 安全空間としての痛覚
　2.2 痛覚耐性の実験方法
　　2.2.1 痛覚レベルの耐性値
　　2.2.2 痛覚耐性値解明のための実験方法検討
　　2.2.3 痛覚耐性値の測定～準静的な許容挟圧力
　　2.2.4 痛覚耐性値の測定～過渡的な許容衝撃力
　2.3 人の痛覚耐性値の統一的記述
　　2.3.1 衝撃時間と衝撃力に基づく統一的記述方法
　　2.3.2 変形速度と変形量に基づく統一的記述方法
　2.4 ロボット安全基準としてのまとめ
　　2.4.1 痛覚耐性値の記述方法のまとめ
　　2.4.2 国際規格化と産業応用への展開
第3章 安全基準を踏まえた共存・協働ロボットシステム
　3.1 安全な人との接触を考慮したシステムの構築
　　3.1.1 人との共存・協働システムの先行研究と本研究のコンセプト
　　3.1.2 想定する共存・協働作業
　　3.1.3 本研究における痛覚耐性値の設定
　　3.1.4 人とロボットの接触シミュレーション
　　3.1.5 痛覚耐性感覚を取り込んだロボットシステムの設計プロセス
　3.2 ロボットの動的特性の把握
　　3.2.1 外乱オブザーバを用いたフェイルセーフな接触検出
　　3.2.2 最小二乗法によるシステム同定
　　3.2.3 センサレスによる接触検知と停止機能の確認
　　3.2.4 被覆の厚さと実行可能性の確認
　3.3 ロボットの粘弾性被覆設計
　　3.3.1 粘弾性体被覆への接触シミュレーション
　　3.3.2 接触メカニズム
　　3.3.3 粘弾性被覆の材料選定
　3.4 安全なロボットシステム制御
　　3.4.1 安全システム構築の考え方
　　3.4.2 外力検出の2重化
　　3.4.3 安全な接触検知システムの全体構成
　3.5 協働作業を想定した安全性評価
　　3.5.1 粘弾性被覆を採用したセンサレス接触検知特性
　　3.5.2 人との接触検知と停止実験
　3.6 安全な接触検出と停止制御システムの検証
　　3.6.1 システムの具体的紹介
　　3.6.2 今後の展望～観測すべき物理量
　　3.6.3 今後の展望～ロボットの制御方法
第4章 安全な人との共存・協働ロボットシステムの実生産ラインへの適用
　4.1 社会的要請と産業応用展開
　　4.1.1 共存・協働化のための安全規格整備状況
　　4.1.2 共存・協働化の実証アプローチ
　4.2 実用化に向けてのステップ
　　4.2.1 モノづくり分野における背景と共存・協働化
　　4.2.2 自動車製造における共存・協働適用工程の検討と要件
　　4.2.3 共存・協働作業の適用対象工程の選定
　　4.2.4 選定工程の作業プロセス分析
　4.3 協働作業における安全性検証と妥当性確認
　　4.3.1 安全性検証と妥当性確認のステップ
　　4.3.2 リスクアセスメントStep1～機械制限の確認
　　4.3.3 リスクアセスメントStep2～危険事象の同定
　　4.3.4 リスクアセスメントStep3～リスクの見積もりと低減
　　4.3.5 リスクアセスメントStep4～リスクの評価と妥当性確認
　　4.3.6 リスクアセスメントStep5～リスクの低減と妥当性確認
　　4.3.7 リスクアセスメント～使用者におけるリスク低減
　4.4 実ラインへの適用と評価
　　4.4.1 開発ラインの概要
　　4.4.2 適用した共存・協働作業
　　4.4.3 生産性向上の実証結果
　4.5 実ラインでの実証結果の考察とまとめ
　　4.5.1 実ライン適用の振り返り
　　4.5.2 今後に向けた取り組み
第5章 今後の展望
　5.1 人とロボットの安全なふれあいと助け合い
　5.2 人との協働を深化させるための安全基準の充実
　5.3 将来の共存・協働ロボットの展望
　5.4 人とロボットの協調化社会への期待
　5.5 まとめ
＜質疑応答＞

＊途中、小休憩を挟みます。

セミナー講師

 大同大学 工学部機械システム工学科 教授 博士（工学）　吹田 和嗣 氏

■ご略歴
・筑波大学大学院理工情報生命学術院　博士後期課程修了、博士（工学）
・1989年トヨタ自動車株式会社入社
　自動車ボデー生産ラインのロボットシステム、完成車検査ラインの実用化開発と展開に従事
・2022年川崎重工業株式会社入社
　ロボット商品企画，技術総括業務に従事。
・2024年より大同大学工学部機械システム工学科教授、2025年同学科学科長
▼研究概要ほか
　ロボットの産業応用、人とロボットの接点に関わる研究を進める。
・日本ロボット学会第4回優秀講演賞受賞
・ISO/TC299/WG3およびWG7のExpert
・RRI有識者、MSTC賛助会員（学術）、NEDO技術委員、IGSAP理事（日本ロボット学会、日本機械学会正会員）

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 45,100円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき34,100円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

主催者

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受講について

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