協調ロボットも協働ロボットもいずれも安全性が高く、人と共に作業ができるロボットを指します。特に使い分ける必要はありませんが、厳密に言葉の意味を探れば違いがないわけではありません。
協調ロボット
「協調」とは互いに協力し合うことです。特に立場が違う者同士が協力し合うことを指すことが多いので、人間とロボットという異なる立場の者が協力することを強調するときには「協調ロボット」という言葉が使われることがあるでしょう。
例えば、ある工場ではネジ締めやパーツを用意する作業はロボットが担当し、製品が完成する前に人間が手作業で紋章を入れるとします。ロボットと人間は異なる作業を担当しますが、作業全体の流れで見れば協力し合い、お互いが持つスキルを合わせることで製品が完成しています。この場合は「協調」していると考えられるので、ロボットに関しては「協調ロボット」と呼ぶことができるでしょう。
協働ロボット
「協働」とは同じ目的のために一緒に働くことです。対等な立場で働くことを指すことが多いので、人間とロボットが同じ目的（製造や検品等）のために一緒に働いているということを強調するときには「協働ロボット」という言葉が使われることがあるでしょう。
ある工場では、同じ作業レーンの中に、安全性を確保するための距離を保ちながら人間とロボットが一緒に働いているとします。例えば組み立ての工程において、重いパーツやケガをする恐れがある鋭利なパーツについてはロボットが組み立て、軽量かつ取り扱いしやすいパーツは人が組み立てているとしましょう。ロボットも人間も同じ「組み立て」という目的のために一緒に働いている、つまり「協働」していると考えられるので、ロボットに関しては「協働ロボット」と呼ぶことができるでしょう。
人間協調型ロボット
「人間協調型ロボット」という言葉には、人間と対等な立場で働くロボットという意味があります。そのため、協調ロボットというよりは、協働ロボットと同じ意味で使われることが一般的です。
しかし、人間協調型ロボットという言葉には、人間が主体であり、ロボットは人間に追随するニュアンスがあります。人間とロボットを同等に扱うニュアンスを表現したいときは、協働ロボットという言葉のほうが適切といえるでしょう。
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鋳造・ダイカストにおける、注湯、金型の清掃、取り出し
垂直多関節ロボットの導入により、金型の清掃、容器のハンドリング、冷却を自動化し、鋳造品の低コスト化を図ることが可能です。
また、産業用ロボットは大量生産を前提に導入されるため、多品種小ロットの部品の生産においてはメリットが得られないと考えられがちです。
しかし、ハンドリングが容易な工程のみであれば、部品の取り出し、金型へのセット等の工程で、水平多関節ロボット（スカラロボット）を利用し、効率化を図ることが可能です。
部品加工後のバリ取り、表面研磨
同様に、垂直多関節ロボットの導入により、バリ取りや表面研磨を自動化することが出来ます。これにより、完全自動化や作業員の人数削減が可能です。
また、金属の凝固時の収縮の影響を除くために用いられる押し湯を、リターン材として活用する場合、垂直多関節ロボットの導入によって省エネルギーを達成できる場合があります。
部品加工後の検査、清浄、梱包
多関節ロボットにより、ダイカスト鋳造品の全数検査を行うことが可能です。例えば、ロボットにより製品を所定の向きにそろえ、様々な確度からカメラと画像処理技術による外観検査ができます。
また、電装製品へ取りつけられる部品は異形製品であるため、多くの場合従来人手での清浄が行われています。そこで、垂直多関節ロボットのハンドリング技術と画像処理技術を利用することで、検査・清浄工程を自動化することが可能です。
パワーアシストスーツの利用も提案されていて、梱包作業の作業者にパワーアシストスーツを装着することで、腰痛予防の効果が期待できます。特定の繰り返し動作を行う場合に適合すると言われています。
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介護ロボットと聞くと、介護作業もこなせる人型ロボットというイメージを持つ方もいるかもしれません。
実際のところは、どういったものが介護ロボットとみなされているのでしょうか。介護ロボットの定義や注目されている背景、現状についてみていきましょう。
介護ロボットとは
介護ロボットとは、情報を感知し、判断し、動作するという3つの要素を持っている知能化した介護機器のことです。
装着型パワーアシスト・歩行アシストカート・自動排せつ処理装置・認知症の方の見守りセンサーなどが介護ロボットにあたります。
介護ロボットの目的は、利用者の自立をサポートすることと、介護者の負担を軽減することです。現在、さまざまな介護ロボットが開発されて、介護現場で使われ始めています。
介護ロボットが注目される背景
高齢者の数に対して介護者が不足しているため、介護ロボットの普及によって人手不足の解消や負担の軽減に役立つのではと期待されています。
厚生労働省の試算では、日本の人口において75歳以上の高齢者が占める割合は、ますます増加するという予想です。
2016年時点では、75歳以上の高齢者の割合は13.3％（1,691万人）でしたが、2030年には19.2％（2,288万人）、2065年には25.5％（2,248万人）になるとされています。
75歳以上の高齢者の割合が増加していくのに対し、15～64歳の人口は減少していくため、対策を何も取らないと、年を追うごとに人手不足が深刻になっていくでしょう。
国の試算では、2020年度末までに約26万人、2025年度末までに約55万人を新たに介護人材で確保する必要があるとしています。
そのために、介護職員の処遇改善・離職防止・定着促進・生産性向上などの取り組みが急務となっているのです。
介護ロボットによって介護の現場の処遇を大幅に改善することがあれば、介護人材を確保することも容易になってくるのではと期待されています。
介護ロボットの現状
現在、経産省が中心となって民間企業・研究機関での介護ロボットの開発を支援、厚生労働省が中心となって開発された介護ロボットの実証実験を介護現場で行っています。
ただ、開発は進んでいるものの、まだ一般的に普及はしていないというのが現状です。全国の介護保険サービスを行う事業所を対象にした調査では、75.4％が介護ロボットを導入していないと答えています。
導入している事業所が少ないのは、介護ロボットは介護者の代わりを担える段階にはまだ達していない、人が操作しないといけない部分もまだ多いといった理由があるからです。
とはいえ、介護ロボットを「利用したい、利用を検討したい」と考えている人は63.1％もいるというデータもありますので、将来的には普及していく可能性は十分にあります。
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自動車業界
自動車業界では、自動車の組立や溶接、塗装などが産業用ロボットの主な用途です。生産ラインにおけるFA化もより増加していることから、まだまだ自動車業界の需要は見込めます。
24時間体制で量産でき、高品質、コスト削減や生産率の向上に繋がります。高温や粉じんなど作業者の健康や体力の負荷に関わるような環境での作業も対応できるため、自動化のニーズは高いです。
半導体などの電子デバイス業界
電子デバイス業界は半導体の小型化技術が日々進んでいます。
それに伴い、大量生産によるコスト低減や半導体の高性能化において、産業用ロボットが欠かせません。クリーンルーム系や搬送系のロボットがニーズとしてあります。
家電などの電気電子業界
電気電子業界では電気・電子部品の製造プロセスにおいて半導体チップの生産や家電製品の組立、はんだ付けなどさまざまな生産工程で使用されています。
精密機械業界
医療機器や測定機器などの精密機械などにも産業用ロボットが使われています。小さい部品のピッキング、組立が主な用途です。位置精度が高く高速で作業できるパラレルリンクロボットの需要があります。
物流業界
物流業界ではピッキングロボットの需要が増加しています。人の代わりにロボットが物を運搬することで人件費削減や業務の効率化を行うことができるため、自動化が求められています。
食品業界
仕分け作業や検査の作業で産業用ロボットを導入しています。箱詰めや温度測定、衛生面の検査が自動化されてコスト削減が行われています。
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ブラシレスDCモーター
ブラシレスDCモーターは、モーター自体が小さく軽量のため、放熱しやすく連続作業に耐えるという特徴があります。効率重視の作業場面に適しています。制御回路からインバータを経由してブラシレスDCモーターに指令が届き、インバータ回路による制御機能が働きます。
ステッピングモーター
ステッピングモーターは、回転角度の調節が可能なモーターです。比較的安価で、幅広い用途に用いられています。制御装置からパルス発生器、ドライバを経由してステッピングモーターに指令が届き、ドライバを用いたオープンループ制御機能が働きます。
サーボモーター
サーボモーターは、高速かつ高精度のモーターで、近年、利用が増えてきています。高価ではありますが性能が高いので、精密さが求められる場面で使用されています。
制御装置からパルス発生器、ドライバを経由してモーターに指令が届くという仕組みはステッピングモーターと同じですが、モーターからドライバへのフィードバック、ドライバからパルス発生器へのフィードバックがある点が異なります。サーボモーターでは、ドライバを用いたクローズドループ制御機能が働いています。
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