ハンドリングロボットの「脳」をアップグレードする：ボディ・インテリジェンスの4つのコア技術

I.身体化された知性とは何か？

エンボディード・インテリジェンス（EI）とは、知的身体が身体を通してリアルタイムに環境と相互作用することで、知覚、認知、意思決定、行動の統合を実現する知能の一形態を指す。具現化知能は人工知能分野の最前線にあり、具現化知能システムは通常、知覚、認知、意思決定、行動の能力を持つ。具現化された知能の最大の特質は、理解し、相互作用し、計画する能力を持つことで、通常のロボットよりも効率的である。

Ⅱ.身体化された知性の4つのコア技術

1.マルチモーダル知覚

マルチモーダル知覚とは、知的身体が複数のセンサー（視覚、聴覚、触覚、力覚、温度など）を通じて外部環境に関する多次元の情報を取得し、融合アルゴリズムを通じてこれらの情報を統合することで、周辺環境の正確な知覚を実現することを指す。

2.動的モデリング

動的モデリングとは、環境の幾何学的構造、物体の運動状態、物理的特性などを含む、知的体の環境認識モデルをリアルタイムで構築・更新することを指す。ダイナミックモデリングにより、知的身体は環境の現状と変化傾向を正確に把握し、意思決定と計画の基礎を提供することができる。

3.自律的意思決定

自律的な意思決定とは、知覚された環境情報と自身のタスクの目的に従って、知的体が特定の意思決定アルゴリズムを通じて最適な行動スキームを選択することを指す。

4.グループコラボレーション

グループコラボレーションとは、複雑なタスクを共同で遂行するために、複数の知能が情報を交換し、協力することを指す。グループコラボレーションを通じて、インテリジェンスは感知情報を共有し、行動を調整し、労働を分担することができる。

Ⅲ.身体化された知能の4つのコア技術のハンドリングロボットへの応用

---例えば、AiTENハンドリングロボット。

マルチモーダル知覚、ダイナミックモデリング、自律的意思決定、グループコラボレーションという具現化知能の4つのコア技術をハンドリングロボットの分野に応用することで、単一機能から全シーン知能へのブレークスルーを達成した。全シーンの知能突破は、物流自動化レベルを大幅に向上させる。以下のAiTEN無人フォークリフトを例として、具体的な技術の着地と業界の事例を詳細に分析する。

1.マルチモーダル知覚

AiTENの無人フォークリフトは、ライダー、ビジョンカメラ、内部センサーの融合を採用し、三次元センシング能力を構築し、複雑な環境の全方位監視を実現する。例えば、小型移動ロボットAPe15は、ライダーとビジョンに基づくAI融合知覚技術を統合し、複雑なシーンに正確に対応することができる。

その中核には以下が含まれる：

• ライダーとビジョンの融合：

ビジョンとLiDARの組み合わせにより、±10mmの高精度測位と動的障害物回避を実現し、360°安全レーダーがリアルタイムで周囲をスキャンし、ディープラーニングアルゴリズムと組み合わせて動的障害物を識別し、地図構築ナビゲーション、障害物検知、フォーク先端保護をサポートし、安全なスキャン距離は最大5メートルで、狭い場所での作業の柔軟性と安全性を大幅に向上させる。

• 貨物識別センサー：

インテリジェントなセンシング技術により、貨物の重量と重心をリアルタイムで監視し、過積載や傾きを防止。AIアルゴリズムで把持力を判断し、貨物の損傷を避けるために経路を計画する。

• 3Dゾーン・センシング・テクノロジー：

超音波センサーと機械式アンチコリジョンタッチエッジの組み合わせにより、三次元の安全保護を実現し、パレット識別と棚位置決めの精度を大幅に向上させる。  

2.動的モデリング

AiTEN無人フォークリフトは、ダイナミックモデリング技術により、物理環境とバーチャルシミュレーションの深い統合を実現し、無人フォークリフトが環境の変化に迅速に対応できるようサポートしています。

• ハイブリッドナビゲーション：AiTEN Roboticsが独自に開発したレーザーナビゲーション技術とダイナミックマッピングを組み合わせることで、磁気ストリップや測位点を敷設することなく、動的なシナリオにおける地図の構築や経路の最適化をサポートし、ビジュアルナビゲーションと組み合わせてハイブリッド測位システムを形成することで、柔軟な経路計画をサポートしながら、導入コストを大幅に削減します。

• デジタルツインの統合AiTEN Roboticsは、「WMS+MES+RCS+デジタルツイン」ソリューションを発表した。このソリューションは、オペレーションシナリオのダイナミックなモデリングとプレビューを実現し、バーチャルシミュレーションと物理的設備のリアルタイムマッピングを通じて倉庫管理プロセスを最適化する。同時に、シーン生成のためのデジタルツインシステムを駆動するための大規模なモデルベースの使用は、未知のシーンに対するロボットの堅牢性と適応性を向上させる。例えば、AGV無人フォークリフトは、仮想環境でハンドリング経路をプレビューし、実際のデータで微調整することで、実際のシーンでの試行錯誤のコストを削減する。

• リアルタイム環境適応：AiTEN RoboticsのRDSスケジューリングシステムは、複数車両の混雑を避けるための動的回避と経路調整をサポートし、WCSシステムはリフト、自動ドア、ロボットアーム、その他の機器との協調制御を実現する。

動的モデリング技術は、物理的環境と仮想シミュレーションを深く統合し、試行錯誤のコストを削減し、柔軟な生産要件をサポートします。

さらに、AiTENハンドリングロボットのインテリジェント制御システムは、速度、パワー、負荷などのロボットの走行状態をリアルタイムで監視し、これらのデータに従って車両の動作パラメータを動的に調整することで、さまざまな作業条件下でのロボットの安定した動作を保証することができ、これは制御レベルでのダイナミックモデリングの現れでもある。

‍3.自律的意思決定

ハンドリングロボットの自律的な意思決定能力は、AIアルゴリズムとリアルタイム制御システムの閉ループ最適化に依存している。AiTENのロボットは、ディープラーニングと強化学習アルゴリズムに基づく高度なインテリジェント制御システムを搭載しており、経路計画、障害物回避戦略の選択など、リアルタイムで認識された環境情報とタスク要件に基づいて自律的に意思決定を行うことができる。また、ロボットはリアルタイムの環境情報やタスク要件に基づいて自律的に意思決定を行うことができる。自ら開発したインテリジェントなスケジューリングと制御システムは、複数のロボットの効率的なスケジューリングとタスク割り当てを実現し、車両の運用効率を最適化することができる。複雑な物流シナリオにおける予期せぬ状況に直面した場合、ハンドリングロボット車両は迅速に対応し、自動的に走行経路を調整したり、対応する障害物回避措置を講じたりして、タスクの円滑な完了を確保することができる。例えば、AiTEN APe15は自社開発のAIスケジューリングアルゴリズムとリアルタイムデータ分析システムを搭載しており、動的に経路と積載物を最適化し、顧客のコスト回収サイクルを30％短縮することができる。

• 進路計画と障害物回避：畳み込みニューラルネットワーク（CNN）に基づくAIアルゴリズムが、動的な障害物回避と進路再プランニングをサポートし、ミリメートル単位の正確な操作を保証する。

• インテリジェントな運転とメンテナンスの意思決定：クラウドブレインのビッグデータを通じてロボットの運転状況を分析し、機器の故障を予測し、メンテナンス戦略を生成し、故障診断の精度は99.2％に達する。

• マルチタスク並列処理：AiTENロボットはマン・マシン共存モードをサポートし、タスクの優先順位に従って作業キューを自動的に調整することができ、複数のシナリオで柔軟な切り替えを実現します。

自律的な意思決定技術により、ハンドリングロボットカーは産業シーンで人の介入なしに連続稼働を実現し、歩留まり率は99.99%に向上した。

 4.グループコラボレーション

AiTEN Roboticsが開発したRDSインテリジェントスケジューリングシステムは、複数のハンドリングロボットとその他の物流ロボットの効率的なコラボレーションを実現します。ロボットの位置と状態をリアルタイムで監視し、タスクの需要に応じてタスクを合理的に割り当て、衝突や混雑を避けるためにロボットの走行経路を調整することができます。実際には、複数のAiTENハンドリングロボットがスケジューリングシステムを通じて連携し、複雑な物流タスクを完了することで、効率と全体的な運用効果を向上させることができる。例えば倉庫では、複数のロボットが協力して荷役や積み付けなどの作業を行い、物流の自動化と知能化を実現することができる。

• マルチマシン協調アルゴリズム：クラウド・ブレイン・コンピューティングをベースとした分散スケジューリングシステムを開発し、同一現場における数百台の配車による協調作業を支援し、RCS（ロボット制御システム）による動的なタスク割り当てとリソースの最適化を実現し、人工チームの最大15倍のグループ効率を達成する。
• クロス設備コラボレーション：スタンドアップストレージや自動生産ラインなどの設備とのシームレスなドッキング、ロボットアームやコンベアラインとの自動相互作用をサポートし、オールリンクのインテリジェント物流システムを形成する。
• グローバルな適応：多言語命令解析技術により、国境を越えた倉庫ネットワークへの標準化されたアクセスを実現し、グローバルなプロジェクト展開をサポートします。

概要

ハンドリングロボット産業におけるボディインテリジェンスの4つの核心技術の応用は、ハンドリングロボットを単一の自動化設備からインテリジェントリープの「認識-決定-実行-協力」の全チェーンに促進する。技術の反復と産業生態の改善により、ハンドリングロボットは製造、倉庫、物流における効率潜在力をさらに解放し、インテリジェント工場の核心ノードになる。

インテリジェント物流ソリューション分野の企業として、 AiTEN Robotics は常に「スマート工場」のシナリオに焦点を当て、技術革新と業界のニーズを深く融合し、世界中の 200 社以上の製造業のお客様に包括的なサービスを提供しています。さまざまなハンドリングシナリオをカバーするフルレンジのハンドリングロボット製品マトリックス、複数のデバイスの効率的なコラボレーションを実現する自社開発の業界レベルのインテリジェントスケジューリングシステム、および複数の機器の効率的なコラボレーションを実現する自社開発の業界レベルのインテリジェントスケジューリングシステム、販売前の計画、展開、実装から運用とメンテナンスの最適化までをカバーするフルライフサイクルサービスシステムにより、世界中の 200 社以上の製造業のお客様に包括的なサービスを提供しています。これにより、企業が物流のインテリジェント化を実現し、製造業のデジタルアップグレードと品質開発を強化し続けています。