決定するのに役立つ 10 の質問。

ロボット工学とモーションコントロールの境界線は曖昧になりがちですが、同じものではありません。両者は多くの点で密接に関連していますが、ロボット工学は「事前に設計された」ソリューションに傾倒しているのに対し、モーションコントロールはモジュール型のソリューションに傾倒しています。この小さいながらも重要な違いは、意思決定者が自社のプロセスに最適なソリューションを選択する際に考慮すべき多くの側面を浮き彫りにします。以下の10の質問への答えを考え、意思決定の指標として活用してください。

これらの質問は、ロボット工学とモーションコントロールのどちらを選択するかを決めるための基本的な要素です。プロジェクトの設計時にこれらの質問を参考にしてください。ただし、回答はすべて相対的なものであり、アプリケーションによって異なることをご留意ください。

1. 作業領域や用途には、箱型と円筒型のどちらの形状が適していますか?

ロボットはベースを中心に据えられることが多く、円筒形または球状の作業範囲を持ちます。この型を破る直交座標系「ロボット」も存在しますが、少数派です。汎用モーションコントローラはロボットにも使用できますが、モジュール式で直線的な機構を採用しているため、XYZボックスのような作業範囲を持ち、回転軸は固定ではなく移動します。

2. ソリューションは、機械的要件が大きく異なる複数のプロジェクトを満たす必要がありますか?

ロボットには様々な形状、サイズ、フォームファクタがあり、制御はプロジェクトごとに大きく異なります。モジュラーメカニクスは、モーションコントローラが様々な種類の軸の制御に適しているため、複数の軸を組み合わせて特定の要件に合わせてパフォーマンスを最適化するのに最適です。

3. 機器を再利用しますか?

短期プロジェクトやプロトタイプの設計の場合、交換可能なモジュール式機構の柔軟性は大きなメリットとなります。モーションコントロール部品は単体で提供されるため、ロボット部品を組み立てるよりもプロジェクト間での連携が容易です。

4. メカニズムは特定の形状に適合する必要がありますか?

特定の寸法に限定されたプロジェクトでは、モジュール式メカニクスがより柔軟に様々な組み合わせやカスタマイズに対応します。直交座標系、6軸、選択的コンプライアンス関節型ロボットアーム（SCARA）などのロボットタイプは、より一般的なサイズと作業スペースを持つプロジェクトに適しています。

5. 動作の方向によって要件が大きく異なりますか?

プロジェクトにおける各動作軸のニーズは、大きく異なることがあります。例えば、XYZシステムでは、X軸は高速かつ不正確な動作を必要とし、Y軸は低速かつ高精度な動作を必要とし、Z軸はどちらの動作も必要とせず、力のみに重点を置く場合があります。モジュラーソリューションは、これらの要件に合わせて構成および適応可能なコンポーネントを提供します。

6. 採用したい特定の種類のプログラミング言語、フォーム ファクター、またはアーキテクチャはありますか?

汎用モーションコントローラは、驚くほど多様な機能を備えており、言語、フォームファクタ、アーキテクチャの選択肢はほぼ無限です。ロボットコントローラの設計は、組み合わせるロボットの用途に重点を置いている傾向があり、コントローラの選択プロセスを簡素化しています。

7. アプリケーションに必要な動作軸の数はいくつですか?

ロボットは6自由度を持ち、広範囲な動作を可能にするのが一般的です。もし、この6自由度を必要とするアプリケーションを開発するのであれば、ロボット制御の方がおそらくより良い選択肢でしょう。ロボットと同じ自由度を持つモジュール式メカニクスシステムを設計することは可能ですが、困難な場合があります。

8. 機能性を高めるために軸を追加することはありますか?

ロボットを実装した後、軸を1つ、あるいは2つ追加したいと思ったことはありませんか？ロボットは事前に設計されたシステムであるため、後から軸を追加する柔軟性はあまりありません。一方、モジュール式のモーションコントロールなら、そうした柔軟性ははるかに高くなります。例えば、エンジニアは8軸コントローラーと2軸の機構だけを購入し、後から軸を追加したり、さらに後から軸を追加したりすることも可能です。

9. モーション以外に、他の高レベル機能が必要ですか?

プロセス設計においては、機械制御、リモートI/O、データ収集といった他の重要な要素の実装もすべて考慮する必要があります。多くのモーションコントローラは「マシン」コントローラとして機能する機能を備えており、アプリケーションの中核となるモーション制御だけでなく、それ以上の機能を処理できる機能と処理能力を備えています。

10. 環境に関する懸念は何ですか?

ロボットは過酷な環境でも保護が容易です。IP69Kなどの特定の要件に合わせて事前に設計されたものもあります。モジュール式の機構であれば不可能ではありませんが、過酷な環境にさらされる場合、克服すべきハードルは数多くあります。