ボストン・ダイナミクスのStretch、1時間に重い箱を800個移動可能
COVID-19の影響で世界のサプライチェーンの重要性が高まる中、物流業界は従業員の安全確保と生産性向上のため自動化を進めています。しかし、倉庫業務には、入力と出力が必ずしも明確に定義されておらず、完全に管理することができない作業が数多く存在し、従来の自動化にはなじみにくいのが実情です。
知性と柔軟性を備え、人間が容易に認識できるさまざまなバリエーションに対応できる新世代のロボットが、倉庫に登場しています。その代表例が、Boston Dynamicsの新型ロボットStretchです。経験豊富な倉庫作業員と同じくらいの速さで、重い箱を必要な場所へ運ぶことができます。
Stretchのデザインは、Boston Dynamicsが知られている人型ロボットや四足歩行ロボット、たとえばAtlasやSpotとはある程度異なります。単一の大型アーム、センサー付きグリッパー、多数の吸盤、そして全方向に移動できるモバイルベースにより、Stretchはトラックの荷台から最大23kgの箱を、わずか数秒で コンベヤーベルトへ移送でき、1時間あたり800個のペースで作業できます。
経験豊富な作業員も同じ速度で箱を動かせますが、一日中は続けられません。一方、Stretchは充電までの16時間稼働できます。このような作業は、特にトレーラーの天井や床から重い箱を運ぶ場合、人体にとって大きな負担となります。
「トラックの荷下ろしは倉庫で最も過酷な作業の一つであり、Stretchから始める理由の一つもそこにあります。通常、トラック1台の荷下ろしには2人が必要です。Stretchでは、1人の作業員がStretchを道具として使いながら、同時に4台または5台のトラックの荷下ろしを担当できるようにすることを目指しています」
同氏によれば、Stretchは人間を完全に置き換えることを目的としたものではありません。複数のStretchが人間の作業効率を一桁高めるという考え方です。
Stretchに必要なのは、箱が積まれたトレーラーの後部を見せることだけです。その後は自律的に作業し、箱を一つずつコンベヤーベルトに載せて、トレーラーが空になるまで続けます。人間は引き続き作業の流れを確認し、Stretchが対処できない問題に遭遇した場合には介入します。ただし、人間の主な仕事は、一日中重い箱を持ち上げることではなく、ロボットを監督することになります。
このレベルの信頼性の高い自律性をStretchで実現するために、Boston Dynamicsは、強力で高速かつ機動性の高いロボットを開発してきた長年の経験を活かし、数年を費やしてきました。高性能なロボットアームの開発に加え、人間にとっては簡単でも、ロボットにとっては難しい課題も解決しなければなりませんでした。例えば、茶色の箱がぎっしり積まれた壁を見て、どこまでが一つの箱で、どこから次の箱が始まるのかを判断することなどです。
安全性も重視されており、Stretchは米国規格協会とロボット工業会が定めた移動式産業用ロボットの基準に準拠しています。ロボットがトラックやトレーラーの内部で作業することは、近くで働く人間から保護することにもつながります。少なくとも現時点では、ロボットが内部にいる間はトレーラーの開口部が柵で囲われています。
Stretchは箱の移動に最適化されていますが、この作業は倉庫全体で必要とされています。Boston Dynamicsは、長期的にはロボットが十分な柔軟性を持ち、必要な場所で箱の移動経験を活かせるようになることを期待しています。トラックの荷下ろしに加え、Stretchはパレットから箱を降ろし、棚に箱を置き、倉庫内のさまざまな場所から複数の箱を組み合わせて注文を組み立て、最終的には箱をトラックに積み込むことも可能になる見込みです。計画と精度が求められるため、積み込みは荷下ろしよりもはるかに難しい課題です。
短期的には、トレーラーの荷下ろし（倉庫業務では「ピッキング」と呼ばれる作業の一部）が、Stretchのようなロボットに最適な用途だと、カリフォルニア大学サンタバーバラ校で倉庫ロボティクスと人工知能を研究するマット・ビーン氏も同意しています。「ピッキングをやりたい人はいません。危険で、疲れるうえ、単調な作業ですから」。
ただし、ビーン氏は、過去2年間にわたり全米規模の倉庫自動化研究で現場調査チームを率いてきた経験から、Stretchのようなロボットが見落としがちな重要なニュアンスがあると指摘しています。たとえば、ピッキングの他の工程に携わる作業員とのやり取りなどです。
「人間は作業を効率的に進めるため、箱に関する細かく素早い情報をやり取りしています。Stretchがそれに対応できるなら、私は非常に感心するでしょう」
Boston Dynamicsは2021年の大半を費やし、Stretchを、主にAtlasとSpot向けに開発された部品で作られたプロトタイプから、量産可能なシステムへと発展させました。2022年には選ばれた顧客への出荷が始まり、2023年にはより広範な販売が予定されています。ブランケスプール氏は、こうしたロボットが物流に大きな影響を与えられると考えています。
「製造業では自動化が成功している一方で、倉庫は依然としてほぼ完全に手作業で運営されています。倉庫で目にする変化に対応できる新世代のロボットが登場し始めており、Stretchにはその点が魅力だと感じています」
