第3４回日本ロボット学会学術講演会

IHIにおけるロボティクス技術の適用と最近の取り組み

株式会社ＩＨＩ
曽根原 光治○小椋 優

技術開発本部

1Copyright © 2016 IHI Corporation All Rights Reserved.

会社概要 http://www.ihi.co.jp/
社名

株式会社IHI ／IHI Corporation

創業*1

嘉永6年（1853年）12月5日

設立*2

明治22年（1889年）1月17日

資本金1,071億円

年間売上高

単独：7,348億円*3 連結：1兆5,393億円*3

従業員

単独：8,571名 連結：29,494名*4

工場数

7工場

支社・オフィス

16ヵ所*4

海外事務所

14ヵ所*4

関係会社数

国内： 73社（国内子会社 52社、国内関連会社 21社）*4
海外：158社（海外子会社 125社、海外関連会社 33社）*4*1： 水戸藩 徳川斉昭が幕命により江戸・石川島の地に造船所を創設した日*2： 有限責任石川島造船所が設立された日*3： 2016年3月期*4： 2016年3月31日時点

経営理念：「技術をもって社会に貢献する」 「人材は最大にして唯一の財産である」
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ＩＨＩの歴史2011
IHI・東芝 パワーシステ ム㈱設 立
IHI NeoG Algae合同会社設立
2012
IHI E&C International Corporation設立
明星電気㈱ 株式取得
IHI Asia Pacific PTE.LTD.設立
2013
ジャパンマリンユナイテッド㈱設立

民間造船所初の蒸気船（通運丸）

日本初のジェットエンジン（ネ-20）

日本初の乗用車製造（ウーズレーA9）

世界初のVLCC（出光丸）

船造りからスタートした技術は、各種産業用の機械設備、プラントの製造・建設へと発展し、現在では、産業や社会の巨大なインフラ造りにまで及んでいる。
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ＩＨＩグループの製品群 http://www.ihi.co.jp/
会社紹介映像 http://kouhou.jp.ihi-g.local/advertise/03.html

資源・エネルギー・環境（29%）

カライドA石炭火力発電所

天然ガス液化プラント

発電用ガスタービン
LM6000（）内は売上高比

社会基盤・海洋（11%）

米国ヒューイ・P・ロング橋

FLNGとIHI-SPBタンク

津波救命艇

ボイラ、ガスタービン、原子力機器、圧力容器、LNG受入基地・貯蔵タンク、石油・ガスプラント、陸舶用原動機、原動機プラント、医薬プラント、環境対応システム ほか

橋梁、水門、シールド掘進機、交通システム、パーキングシステム、セキュリティ、海洋構造物、都市開発 ほか

産業システム・汎用機械（26%）

航空・宇宙・防衛（32%）

車両用過給機（ターボチャージャ）Li-ion蓄電システム

小型バイナリー発電装置

圧縮機・分離機、車両用過給機、物流システム、運搬機械、建設機械、農業機械、製鉄用工業炉、熱処理設備、製紙･パルプ機械 ほか

V2500
イプシロンロケット
©JAXA

GEnx®
ターボファンエンジン

航空エンジン、ロケットシステム、防衛機器 ほか

お客様の要望にあわせて製品を製造・提供⇒受注生産方式
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ロボット研究開発の歴史
1970

1990

1980

2000

2010

2015

愛知博PJ
水中・水上無人機(UUV・USV)

特殊作業向けロボット
トンネルセグメント組立ロボット

協調搬送ロボット

脚車輪型
移動ロボット

陸上無人機(UGV)

次世代ロボットへの取り組み

無人機システム移動して特殊作業や調査・検査をするロボットの開発
防災ロボット

壁面塗装ロボット

配管検査ロボット

煙突清掃ロボット

管内検査ロボット

水中検査ロボット

原子力・プラント向けロボット

狭隘部調査ロボット※（福島第一事故調査）※: IRID研究開発PJ

1968

コンスラーム(油圧マニピュレータ)

FACTORIAN(産業用ロボット)

中子ロボット

産業用ロボットの開発と生産現場への適用
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バラ積みピッキングロボット

精密組立ロボット

精密仕上げロボット

産業用ロボットの知能化と熟練作業の自動化
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ロボット技術開発の方向性
センシング（ビジュアルや力）技術と制御技術を融合してロボットを知能化し、実用的なアプリケーションにつなげる＊：Unmanned Ground Vehicle

製造分野向けアプリケーション

非製造分野向けアプリケーション産業用ロボット応用システム

陸上無人機（UGV*）

産業用ロボット

力センサ

ビジュアルセンサ

UGV

ビジュアルセンサ

障害物

遠隔操縦
作業車

対象

対象

障害物

撤去
対象

UGV

力加減して組み立てる、仕上げる• 精密部品の組立作業• 精密仕上げ作業
位置を見て、補正して掴む• バラ積みピッキング作業

障害物を発見して止まる・避ける
凸凹を見て走りやすいところを走る
作業しやすい操縦支援情報を与える• 災害時の調査・復旧• 危険な土木作業 など

熟練技能の自動化（代替）に注力

無人化・操縦容易化（含半自律化）に注力

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6製造分野向けアプリケーション：精密仕上げ

力覚センサ
ATC

機械加工後のバリ取り・仕上げ作業【特徴】熟練技能作業•多く形状・ワークに対応•多様な工具を使い分けるATC付スピンドル工具

航空機部品仕上げ（社内）に適用【特徴】• 力制御技術で工具摩耗・ワークばらつきに対応• 多様な工具を使い分けて、多様な加工・ワークに対応する汎用システム【主な要素技術】• 力制御によるエッジと曲面の加工• 力制御によるワーク形状の倣い計測• タッチセンシングによる自動校正• CADモデルからのオフライン軌道生成

第20回（2015年）RSJ実用化技術賞を受賞
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非製造分野向けアプリケーション：陸上無人機（UGV）
IHIエアロスペース（関連会社）との共同技術開発

災害・危険現場などでの無人作業【特徴】• 無舗装路、破損/瓦礫が散乱した道路などの走行• 遠隔操縦における通信遅れ【主な要素技術】
無舗装路向けの（半）自律走行技術（環境認識・自己位置同定・経路生成など）• 各種カメラ• レーザレンジセンサ• GPS/INS• 通信装置・・・

ステアリング・アクセル・ブレー
キ・シフト用アクチュエータ

生成経路

走行可能度
低高

地面の凸凹を計測・認識⇒走りやすさを判定
走りやすさに応じた自律
ルート選択／加減速

試験機
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環境（認識）地図と経路生成
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非製造分野向けアプリケーション：陸上無人機（UGV）

陸上無人機*1の性能確認試験（2013年7月/12月）＊1：危険地域における偵察や輸送任務の安全性を高めるため、遠隔操縦技術とレーザセンサやステレオカメラを用いて障害物を自律的に回避する技術を融合することで、高速無人走行を可能とする車両の研究＊2：放射線等により人が危険で近付けない大規模災害時等において、初動対応に必要な情報収集やガレキ処理等の各種作業を安全かつ速やかに実施することが可能となるCBRN対応遠隔操縦車両システムの研究

出典：防衛省技術研究本部（現：防衛装備庁）ホームページ（http://www.mod.go.jp/trdi/news/1309_2.html）（http://www.mod.go.jp/trdi/news/1312_3.html）（http://www.mod.go.jp/trdi/news/1502_1.html）

CBRN対応遠隔操縦車両システム*2の性能確認試験（2015年2月）
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防衛省に納入した研究試作品（IHIエアロスペース）9

非製造分野向けアプリケーション：陸上無人機（UGV）
戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）（2014～2019）への参画
維持管理ロボット・災害対応ロボットの開発②災害対応ロボット：無人化施工の新展開

UGV用マニピュレータ遠隔操縦技術の開発
UGVでは移動だけではなく作業も求められる～遠隔操作による半水中作業システムの実現～【研究開発内容】• 水深2m 程度の水際・半水中部で運搬・作業などの一連の施工を達成する無人化施工実証システムの構築• 浅水域から陸上に渡る数100mの多様な状況下を効率よく走破可能な遠隔操作型重運搬ロボットの開発

UGV作業例：瓦礫撤去・爆発物処理など

IHI建機製クローラダンプを改造予定～2017/3:試験機完成～2019/3:実施工現場検証

産業用ロボットを利用した遠隔操縦試験

マニピュレータ作業を安全かつ迅速に行う操縦支援技術なども研究開発中

出典：科学技術振興機構（JST）ホームページ（http://www.jst.go.jp/sip/event/k07/20141105/www/
pdf/1-4.pdf）
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油圧マニピュレータ試験機

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まとめ

【IHIにおけるロボティクス技術】
様々な事業の製品生産を支える基盤・共通技術
新事業を創出する先端技術【最近の展開】
認識処理、力制御、（半）自律制御などの「知能化技術」を差別化技術として、付加価値が高いアプリケーションを狙う。
産業応用として、以下の開発に注力する。
• 熟練技能の自動化（代替）IHIグループ工場内での生産改善に取り組み、社外販売につなげていく。

• 無人化･操縦容易化（含半自律化など）
運用性・操縦性の高い（半）自律型無人機システムの開発に取り組み、各種分野に対して提案・導入活動を進めていく。
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