特集「NEXTAGE」の歩みと社会実装への取組み〜ヒト型ロボット「NEXTAGE」による挑戦〜
Development progress and social implementation of NEXTAGE

宮森剛

長嶋 功一

藤井 洋之

カワダロボティクス㈱技術部
技術一課 課長

カワダロボティクス㈱事業企画室室長

川田テクノロジーズ㈱基盤技術研究室 主幹

産業用双腕ロボット NEXTAGE は，電気製品の組立生産セル生産現場，化粧品・日用品・医薬品などのいわゆる３品産業や物流倉庫など，導入する業界や作業現場に合わせて形を変え進化してきた。この導入の過程でシステムインテグレーションコスト低減に対する取組みを行い，同時に中長期的にロボットを様々な現場でユーザやパートナーご活用いただくための API 開発の取り組みも行ってきている。
本稿では，「ヒトと共存できる作業ロボット」をコンセプトに開発・展開を続けている NEXTAGE の歴史と導入事例，ユーザ拡大のための取組みの事例を説明する。
キーワード：双腕ロボット，ヒト型ロボット，ヒューマノイド，NEXTAGE，システムインテグレーション，API

図１に NEXTAGE が導入されてきた市場分野を示す。

１．はじめにNEXTAGE は自動化に積極的な FA 分野において，「NEXTAGE」は，2009 年国際ロボット展にて，人間技術面や経済面の理由などから残されてきた人手作業をと協力して作業を支援するための人型双腕ロボットとし対象に市場を広げてきてきた。近年では労働力不足などて発表された。このロボットは，従来の産業用ロボットの経済環境や AI 技術・センサ技術の発展の中で，これが「人間の代わりに」働くものとは異なり，人間をサまで自動化が進んでこなかった労働集約的な産業分野やポートし補完する目的で設計された，安全かつ使いやすラボラトリオートメーション分野などにもロボット導入

いヒューマノイドロボットであることをコンセプトとしニーズが拡大しており，NEXTAGE はこのような分野ている 1）。発表以来，軽量構造と低出力なモータで性能にも対応を進めてきた。と安全を両立する設計により，「ヒューマノイドロボッ

これまで「自動化から取り残された人手作業」の中でトで社会やお客様に何が提供できるか」という観点の下，「ロボットで何ができるか」という視点の下，いわばお客様と共に様々な取り組み・試行錯誤を行ってきた。

高度化技術（AI,IoT,高速通信クラウド等）

・大量生産ラインへ投入、コスト回収
・高い生産技術力で自動化システム開発・維持

従来型FA分野（ロボットを既に活用）

人手作業が残る工程・作業対象が多品種・変種変量であるため自動化困難
・自動化システム開発・維持できるほどの生産技術力がない

ロボット未活用分野
化粧品・薬品・ヘルスケア品

労働集約型作業工程

ラボラトリオートメーション
物流

図１

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NEXTAGE の市場分野

生産システムのスマート化・自動化タスク拡大
・リアルタイムモニタ
・データ駆動生産・サプライチェーン統合・・・

ロボット中心のシステム開発を行ってきた。導入を進め

部状況に応じた複雑なモーションをプログラムできる機ていく上でこうした「適用可能な作業を探す」地道で時能が標準搭載されている。

間を要する取り組みは今後も継続されると考える。

頭部に搭載された２台のカメラは，ワークや周辺装置加えて，「ロボットをどう使ってもらえるか」の視点に貼られたクロスマークの位置を立体的に計測し，対象のもとで，他社とのコラボレーションによるオープンか物の識別と位置計測を行う。クロスマークの相対位置につ柔軟でスピーディーな価値創造の活動が重要になると基づいて手先をティーチングすることで，ロボットや周考えている。工場のスマート化による生産性の飛躍的向辺装置，ワークなどがわずかに移動しても再ティーチン上のため，AI や高速通信技術，クラウド技術といったグする必要なく作業を続行できる（簡便設置機能）。

高度化する新たな要素技術を組み合わせた複雑なシステ

さらに，カメラは両腕の手先にも装備されており，ネムインテグレーションが必要となる。その中で，ロボッ

ジ穴位置の計測など，各作業工程に特化した画像処理もトが外部システムと連携し必要な機能をロボット外部か行える。（図３）

ら「容易に利用できる」ようになることが，今後の市場展開のために重要な価値となる。
本稿では，NEXTAGE が辿ってきた社会実装事例とオープン開発に向けた取り組みについて紹介する。

２．NEXTAGE のコンセプト
こ こ で は NEXTAGE に つ い て お さ ら い す る。
NEXTAGE は「ヒトと共存できる作業ロボット」というコンセプトのもとに，製造現場の安全確保と生産性図３の向上の両立を図って開発された双腕ロボットである2）

ステレオビジョンによる周辺認識

ソフトウェアは「NxProduction」と呼ぶ独自開発ソフ（写真１，図２）。

軽量でコンパクトな設計であり，80W 以下の低出力トウェアを標準搭載しており，操作・ティーチング・生モータを採用するなど本質的な安全性を確保し安全柵不産まで一つのソフトウェアで実行できる環境を提供する

要でフレキシブルに設置と運用が可能となっている。

（図４）。

首部２自由度，腰部１自由度，各腕６自由度の合計

NxProduction によるティーチングは，ロボット言語15 自由度からなり，自社開発のモータドライバと制御等の専用言語を使用することなく日本語で入力・操作す用 PC を内蔵したコントロールボックスにより独自の双ることができる。表計算のようなグラフィカルなインタ

腕モーション制御方式で制御される。

フェースで直感的に操作でき，現場オペレータによる修また，頭部のステレオカメラ，両腕のハンドカメラ含
む全てのカメラに画像処理機能が組み込まれており，外正・調整が容易となっている。
NxProduction を用いると，計画した作業手順に従って，ティーチングポイント・視覚処理・外部入出力（I/O）
が GUI 上の表の各項目に登録している「ワークフロー」形式で行うことができるため，プログラミングスキルがなくても画像処理を取り入れた作業を容易に作成することができる（図４）。

写真１

NEXTAGE シリーズ

プログラム画面

画像認識設定画面

生産ライン画面

台車で移動、簡便設置

図２

レイアウトがコンパクト

画像認識システムを標準搭載

NEXTAGE の基本コンセプト

I/O入出力画面

ジョグ画面

図４

NxProduction の構成

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特集

機能合理性のみならず，ヒトサイズで人間に対して安心感や愛着を与える親和性のある意匠も NEXTAGE
シリーズの大きな特長である。2013 年には NEXTAGE
が グ ッ ド デ ザ イ ン 賞 金 賞 を，2022 年 に は NEXTAGEFillie（ネクステージ フィリー）が世界３大デザイン賞の１つであるレッドドット・デザイン賞をそれぞれ受賞している。

３．NEXTAGE の社会実装事例（1）既存 FA 分野

写真２

NEXTAGE は既存 FA 分野を中心に導入が進んだ電グローリー埼玉工場

機・自動車を中心とした大企業がメインプレーヤーとキシブルな自動組立ラインが実現され，その成果としてなってロボット導入を進めている。

第５回ロボット大賞の「次世代産業特別賞」を共同で受

この分野では生産技術を競争の源泉としており，ロ賞した。

ボット導入含む自動化に精力的で，そのための人員・体制を工場内に有している。自動化は進んでいるものの，（2）三品分野への挑戦

組立工程に代表される比較的難しい工程が自動化から取生産性向上への社会的な要請により，これまでコストり残されていることがこの分野の特徴である。この分野の面でロボットの活用が進んでいなかった分野におけるでは従来からアーム型の産業用ロボットの導入が進んで自動化の気運が高まっているが，その代表的な分野としいたが，最近では協働ロボットの導入も一般化している。て化粧品，ヘルスケア，薬品など三品と呼ばれる日用品

協働ロボットは柵を必要としないためスペースを有効に活用できること，および人との協働作業における人的この分野の特長は，お客様の多様な好みに対応し，多リソースの最適活用などの点で，人手作業工程の置き換

品種少量生産を実現するモノづくりが求められることでえ・省力化を目的として，近年，需要が高まっている。

ある。

協 働 ロ ボ ッ ト に つ い て は 国 際 規 格 IS O 1 0 2 1 8 - 1 ，多くは製品ライフサイクルが短く，パッケージや個箱ISO/TS 15066 等の設計ガイドラインが整備され，市場等のデザインが頻繁に切り替わることから複数の商品にが活性化され競争が激化している状況にある。

対応させるために装置が複雑化する等，投資コストに見ここでは，市場投入初期においてグローリー㈱様と共合った設備導入に困難が伴う。例えばチューブ等の個別同で開発した，グローリー埼玉工場内の通貨処理機（釣部品を充填機等の自動機にセットする工程や箱詰め等の銭機）の組立工程の事例を紹介する。

出荷工程が，分野に共通する代表的な人手工程である。

安全柵を必要とせず好評を博したこの工程は，セル生

また，労働集約的な工場であるがゆえに自動化に必要な産用のカラクリ治具を活用し，フレキシブルさや機動性，生産技術を工場内に持っていない場合が多いことも，ロマルチタスク能力を実現した（写真 2

ボットの導入の障壁となっている。したがって導入の取3））。

通貨処理機の生産においては，部品点数が多く細かい組立作業が求められるため，グローリー㈱様はこれに対16分野が挙げられる。

組には，投資効率の高い設備であることに加え，段取り替え等において現場が使いやすい点が重要となる。

応する新しい生産ラインを構築する必要があった。ここ

ここでは，資生堂㈱様とシステムインテグレーターとで，「NEXTAGE」というヒト型ロボットを活用するこしてのグローリー㈱様が共同で開発した，メーキャップとで，セル生産方式でヒトの作業をロボットに引き継ぐ製品の生産ラインの事例（写真３ 5））を紹介する。

可能性を追求した。NEXTAGE の導入により，多様なこのラインでは，NEXTAGE は単純で繰返しの多い品種の生産に柔軟に対応すると同時に，製品品質の安定機械的な工程を担当し，人は感性を必要とする検査工程化を実現する画期的な生産ラインが実現された 4）。に集中できるようにすることで，効率的な生産体制を構グローリー㈱様は，高度な生産技術を有する企業であ築する試みが行われた。複数の生産ラインを一人で管理・り，われわれは先進的なロボット技術を保有する企業と検査・判断するなど，人の能力を最大限に引き出し，柔して，密接な協力関係を築いた。この協力関係の下，両軟に生産に対応することが狙いである。

社の強みを結集することで，日本国内において協働ロ労働力不足などの環境変化に対処する一方，市場変動ボットの利活用について模範的な道筋を示した。この連にもより迅速に適応できる新たなモノづくりを目指した

携により，ヒト型ロボット NEXTAGE を活用したフレ開発は，人とロボットの協働による効果的なモノづくり

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が実現される可能性を示す事例となった。
こうした事例を重ねつつ，システムインテグレーションの生産性を飛躍的に高める目的で，一連の作業をパッケージ化（アプリケーションパッケージ）する開発に着手した。次項でこのパッケージ化開発について説明する。

写真５
写真３人とロボットの協働作業

ワーク供給作業自動化システム「Pump（ポンプ）」

メラの画像認識でワークをピッキングし自動機に整列供給するワーク供給作業自動化システム「Pump（ポンプ）」（3）「Nx-Solution」の開発（写真５）などをラインアップした。

作業が同じ，もしくは類似の工程であれば，アプリケー

今後，導入ユーザ様からのフィードバックを下に各アションパッケージの構成やティーチングを流用・カスタ

プリケーションの改善を継続的に実施してくと共に，アマイズすることで，一から工程を作るのに比べて，よりプリケーションパッケージのバリエーションを増やして容易に作業を自動化できる。その結果として，工程立ちいくことで，より多くの現場での NEXTAGE 導入を目上げまでのリードタイム短縮と開発工数削減を実現，安指している。

価にアプリケーションが構成できる。アプリケーション
パッケージ「Nx-Solution」6）はこのようなコンセプトで（4）ラボラトリオートメーションへの挑戦開発された。

ラボラトリオートメーションと呼ばれる研究室の自動「作業が同じ，もしくは類似の工程」，いわゆる，汎用化もロボット導入が進んでこなかった分野である。

工程と呼ぶパッケージ化の対象とする工程は，システム

この分野では，生命科学研究や工学的研究における実インテグレーション事例や顧客ニーズ分析等から抽出し験を行うが，再現性や効率性，安全性が求められる複雑た。現在，梱包箱組み立て・箱詰めシステム「Cobako（コな手順を要するがゆえに，本来，分析や研究に注力すべバコ）」（写真４），バラ置きされたワークから頭部のカき高度な知識を有する人材が実験作業に従事せざるを得ない状況にあることが特徴である。
そのため，実験の自動化が強く求められる分野であるが，・多種多様な試料を扱う複雑な手順を有する工程・ベンダーの異なる多種多様な機器や器具を扱う・実験装置等が狭い室内に配置されており，頻繁な短距離移動が求められることが多いなどが障壁となっていて，これまでロボット導入が進んでこなかった。
この分野に関しては，国立研究開発法人理化学研究所
様の SPring-8（スプリングエイト）に導入された事例を紹介する。
SPring-8 は，兵庫県にある大型放射光施設であり，高度な X 線放射光を利用して物質の構造や性質を研究するための大型加速器施設である。

写真４梱包箱組み立て・箱詰めシステム「Cobako（コバコ）」

材料科学，生命科学，医学など幅広い研究において，17

特集

国内外の研究者や産業界に幅広く利用され，基礎研究（5）物流分野への挑戦から応用研究まで多くの分野で重要な役割を果たしてオンラインショッピングや e コマースの普及による需いる。

要増加や，DX による効率化や生産性向上を目的とした，

写真６は物質の単結晶構造の解析を行う装置オペレー

物流分野では自動化が急速に進んでおり，自動倉庫は代ションへ適用された事例である。単結晶の試料運搬，装表的な自動化の一形態である。この分野の特徴は，扱う置の開閉，実験装置への試料充填作業を担当することで，品目の種類が多く，倉庫内の移動が求められる点にある。

安全で人に依存しない実験環境を実現した。
ラボラトリオートメーション分野には，人手で行ってこの分野に関しては，㈱牧野技術サービス様に導入された事例を紹介する。

いる実験や計測作業が無数にある。自動化による研究者㈱牧野技術サービス様は，工作機械メーカーである㈱の負担軽減や効率的なデータ収集等を通じて，研究の高牧野フライス製作所様の一部門として設立され，主にメ度化に貢献していく。

ンテナンスサービスを提供している。経営資源のリバランスを図る中で，環境変化や高度なサービスニーズに応じ，社内設備の自動化やロボット化を進める方針を採用している。そのため，同社は神奈川県愛甲郡に位置する
グローバルパーツセンタにおける NEXTAGE を採用し自社でシステムの統合を行った（図５）。
グローバルパーツセンタは約 12 300m2 のエリアに保守部品の約 40 000 点を扱う物流倉庫である。自動走行の棚や小型無人搬送ロボットを用いた自動化が既に導入されていたが，そこに NEXTAGE を組み込んだシステムが構築された。NEXTAGE は自動走行の棚から保守部品のピッキング作業を担当しており，作業工程を３つのステップに分けてシステムを構築した。
NEXTAGE が選ばれた理由は，双腕の協働ロボットであり，人と同じように作業を行うためのデザインがあ

写真６

SPring-8 の単結晶構造解析システム

図５18

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るからである。部品を取り出す際には，人であれば片手牧野技術サービス様の NEXTAGE 活用事例 7）

でバケットを引き出し，もう片方の手で中身を取り出す

ミドルウェアである ROS（Robot Operating System）や ,動作を行う。NEXTAGE も双腕を有しているため人と国内の研究者に広く採用されている OpenRTM-aist に同じ作業を容易に実行することができる。また，保守部対応した。システム構成を図６に示す。

品を扱う倉庫では，作業の中断が許されない。このため，両ミドルウェアとも，ロボットの制御やセンサーデー機械トラブル時にも人が代替できるシステムが求めらタの取得など世界中のユーザがオープンソースとして公れる。NEXTAGE は元々ヒト型のデザインを持つため，開するソフトウェア資産を無料で利用できる等，ロボッ人との交代を考慮したシステムを構築することが可能とト研究者に広く利用されている。

なった。

多様な大学や研究機関の研究者が ROS や Open-RTM-

システム構築における課題として，自動走行の棚の位aist などのオープンソースソフトウェアを活用して様々置誤差があったが，NEXTAGE のハンドカメラを活用な応用研究を行うなかで，FA 品質の作業性・可搬重量・し，バケットの座標を基準にピックできるような調整が制御精度や，ヒト型によるインタラクションの親和性が行われ，課題が解決された。

評価されている。

NEXTAGE の導入効果は実際の運用において確認されており，今後も効果的な活用法を検証し続ける予定で⑵ NEXTAGE APIある。

インダストリー 4.0 に代表される近年のモノづくりの革新においては，生産財である産業用ロボットも様々なアプリケーションによって制御されたり，ネットワーク４．オープン化の潮流への対応を介して情報をやりとりしたりすることが求められる。

近年の AI や IoT の急速な進化により，自社でこれら大学発ベンチャーなどでは ROS を下敷きとしたシスの技術を開発することはコストと人材の制約から困難でテム構築を行うケースが多いようであるが，バージョンあり，オープンイノベーションを通じた外部との連携にアップが頻繁に行われる ROS に対して，品質保証しつよる開発加速化がシステム開発の潮流となっている。

つ追随していくのには多くの労務を必要とし，ロボットそのため連携先のシステムと NEXTAGE の連携を可能 に す る た め，「NEXTAGE OPEN」 と「NEXTAGEAPI」の２種類のソフトウェアを開発し，インタフェーをコンポーネントとして提供するビジネスモデルでは規模が大きくならないと開発費が回収できない。
そのため NEXTAGE では，現行の NxProduction を外部から操作できる API（NEXTAGE API）を用意し，スやアクセス手段を提供できるようにした。

ROS 等とのインタフェース部分は個別対応として品質⑴研究開発用プラットフォーム NEXTAGE OPEN保証し，製品開発と用途開拓に取り組んでいる 8）（図７）。

NEXTAGE OPEN は多くの研究者研究機関で利用がNEXTAGE API は ORiN（オライン）9） と呼ぶインタ広まっている世界標準的なオープンソースのロボット用フェースへのアクセス手段等に関する標準化された規格

図６

NEXTAGE OPEN のシステム構成

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参考文献
1）五十棲，中畑：“ 次世代産業用ロボット「NEXTAGE」への取り組み ”，川田技報 Vol.30，pp.12-14，20112）長嶋，石崎，宮森，金平，“ 次世代産業用ロボット「NEXTAGE」の開発概要 ” 川田技報，Vol.30，2011
3）グローリー㈱：工場の自動化コラム
https://www.glory.co.jp/robot/column/detail/
図７

NxProduction を外部から操作できる NEXTAGE API

id=17654）圓尾，尾上，“ ヒト型ロボットを活用したフレキシブルライン構築による「ものづくりイノベーション」

RootController

CaoProvController

Controller

CaoProvCommandの取り組み ” 第 15 回 計測自動制御学会 システムイ
ンテグレーション部門講演会（SI2014）講演論文集，
2014

Robot

CaoProvExtension

VisionCaoProvFile

https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.

Task

CaoProvRobot

html?n=00000000002150

Variable

CaoProvTask
CaoProvVariable
CaoProvMessage

NEXTAGE API

図８ORiN

ORiN 準拠の NEXTAGE APIに準拠させることで，API の呼び出し元であるユーザのもつソフトウェア開発資産の再利用性やモジュール交換性を向上させることができる仕様となっている（図８）。

5）㈱資生堂

発表資料：2017 年３月 23 日

6）寺崎 . 菊池 . 力石，“ アプリケーションパッケージ「Nx-Solution」の取組みと梱包箱組立て・箱詰めシステム「Cobako（コバコ）」” 川田技報 Vol.42，2023
7）カワダロボティクス㈱https://www.kawadarobot.co.jp/news/1078/8）野口 . 川角 . 近藤 . チャンドラ . 伊東 . 足達，“ 双腕型ロボット「NEXTAGE」のソフトウェア API 拡張による新市場開拓 ” 川田技報 Vol.43，20249）ORiN 協議会，“ORiN2 入門 ”
https://www.orin.jp/orinAdmin/wp-content/uploads/2022/10/ORiN2_Intro_ja.pdf，2013

５．おわりに今回の特集では，2009 年に市場投入した NEXTAGEの歴史と導入分野や事例を振り返えるとともに最新の開発状況を説明した。
「顧客とともに進化する」は，ヒト型ロボット技術の特徴的な側面を捉えた，NEXTAGE のキャッチフレーズである。ヒト型ロボットの使用方法は，その能力や潜在的な適用分野を追求し，探求し続ける過程で広がってきた。技術進歩は，ヒト型ロボットの適所を見つける旅を支え，その適用領域を拡大させるための不可欠な要素となっている。
今後，ヒト型ロボットの発展はパートナーシップとオープンイノベーションのコンセプトによってさらに加速されると考える。産業界や研究機関，顧客との連携が，新たなアイデアと可能性を開拓し，ヒト型ロボットの実用的な適用に向けた進展を促進する。この継続的な協力体制により，ヒト型ロボットの革命的な社会実装が加速することが期待される。

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