配膳ロボットの仕組み

配膳ロボットは自律走行するものがほとんどですが、その仕組みにはいくつか種類があります。

 

配膳ロボットが自動運転する仕組みのひとつであるLiDARは、「Light Detection and Ranging(光による検知と測距)」の略称で、レーザー光を使用したセンサー技術のひとつです。「ライダー」もしくは「レーザーセンサー」と呼ばれます。

 

レーザー光を対象物に照射してその散乱光や反射光を測定することで、対象物までの距離を測ったり、性質を特定したりします。そのため、配膳ロボットに搭載されていることが多いセンサーです。配膳ロボットでは最初にLiDARを使って店舗内の環境地図を作成し、店内レイアウトを読み込む作業を行います。

 

この仕組みを利用することによって、店内のテーブルや椅子、お客様などを感知して障害物をよけることが可能になります。

 

自律走行を行う配膳ロボットの「目」とも言えるLiDARですが、あくまでもセンサー技術のひとつなので、LiDAR式単体ではなく「LiDAR搭載タグナビゲーション式」や「LiDAR SLAM」のように説明されます。配膳ロボットの中にはLiDAR+3Dカメラを搭載しているものもあります。

 

配膳ロボットの仕組みとして挙げられる「タグナビゲーション式」は、店内に自律走行の目印となるタグを設置するというものです。

 

配膳ロボットが進むルート上の天井に位置マーカーを貼り付け、それをロボット上部に取り付けられた赤外線センサーが読み取ることで店内を走行します。従来のAGVで利用されていた床面のガイドテープやマーカーの埋め込みではないため、大きな工事は不要。簡単なマーカー設置工事で利用できます。

ただし天井にマーカーを設置する必要があるため、天井がフラットな形状かつ天井高が4mまでという制限があります。またマーカーの設置間隔はおよそ80cmが推奨されています。

 

続いてSLAMは、「Simultaneous Localization and Mapping」の略称で、自分の位置を特定することと、環境地図の作成を同時に行う技術のことです。「スラム」と読みます。

 

SLAMを実現するためには周囲の状況をセンサーで把握する必要があります。センサーには赤外線センサーや超音波センサーなどがありますが、配膳ロボットではLiDARを使われることがほとんどです。これは、「LiDAR SLAM」と言われています。対象となる障害物までの距離を正確に測定できますが、導入する価格が少々高くなります。

 

この仕組みを利用した配膳ロボットを導入する場合、天井や床面にマーカーを設置するという事前の工事は必要ありません。店舗内のテーブルや椅子といった什器の配置を自動的に環境地図として構築し、移動量を推定することで、ガイドなしで最適なルートを自律走行します。

 

ただし、SLAMで行われる移動量の推定には軽微な誤差が蓄積されるため、作成された地図がゆがみ、元の場所に戻れなくなるというリスクが指摘されています。

商品に関するお問合せ

お問い合わせ – KEENON (keenonrobot.co.jp)

 

株式会社 斐然商事

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