決断に役立つ10の質問。

両者の境界線は曖昧になりがちですが、ロボット工学とモーションコントロールは同じものではありません。多くの点で密接に関連していますが、ロボットはより「プレエンジニアリング」されたソリューションを重視する傾向があり、一方、モーションコントロールはよりモジュール式のソリューションを重視する傾向があります。この小さな、しかし重要な違いは、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示しています。以下の10の質問に対する答えを考えて、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際の基礎となるものです。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、用途によって異なることを念頭に置いてください。

1. 作業スペースや用途には、箱型と円筒型のどちらの形状がより適していますか？

ロボットは一般的にベースを中心に設計されており、円筒形または球状の作業範囲を持つ。この型を破る直交座標系ロボットも存在するが、少数派である。汎用モーションコントローラはロボットにも使用できるが、回転軸が固定されるのではなく移動する、XYZボックス状の作業範囲を持つモジュール式で直線的な機構に偏っている。

2. そのソリューションは、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、形状、サイズ、フォームファクターなど、さまざまな種類があります。制御方式もプロジェクトごとに大きく異なる場合があります。モジュラー機構は、軸を自由に組み合わせて、与えられた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。なぜなら、モーションコントローラは、さまざまな種類の軸を制御するのに適しているからです。

3．機器を別の用途に転用したり、再利用したりする予定はありますか？

もしあなたの設計が短期プロジェクトやプロトタイプであれば、交換可能なモジュール式の機構を柔軟に組み替えられることは大きなメリットとなります。個々のモーションコントロール部品は、完全に組み立てられたロボット部品よりも、プロジェクト間で容易に転用できるからです。

4. メカニズムは特定の形状に適合する必要があるか？

特定の寸法に限定されたプロジェクトでは、モジュール式の機構の方がさまざまな組み合わせやカスタマイズに柔軟に対応できます。直交座標型、6軸型、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. 動作方向によって、要求される要件が大きく異なりますか？

プロジェクトにおける様々な動作軸のニーズは、時に大きく異なることがあります。例えば、XYZシステムでは、X軸は高速かつ低精度な動作を必要とする一方、Y軸は低速かつ高精度な動作を必要とし、Z軸はどちらの要件も必要とせず、力のみに焦点を当てる場合があります。モジュール式のソリューションは、これらの要件に合わせて構成可能で適応性の高いコンポーネントを提供できます。

6. 使用したい特定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、アーキテクチャなど、ほぼ無限の選択肢が用意されています。一方、ロボットコントローラの設計は、接続するロボットの用途に重点を置いているため、選択プロセスが簡素化されています。

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？

6自由度を持つロボットは、広い動作範囲を可能にするため、一般的によく見られます。もし、6自由度を必要とするアプリケーションであれば、ロボット制御が恐らく最良の選択肢となるでしょう。ロボットと同じ自由度を持つモジュール式機構システムを設計することは可能ですが、困難な場合もあります。

8. 将来、機能を向上させるために軸を追加したいと思ったことはありますか？

ロボットを導入した後、軸を1つか2つ追加したくなるでしょうか？ロボットはあらかじめ設計されたシステムであり、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であれば、軸の追加ははるかに容易です。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することができます。その後、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. 動作以外に、より高度な機能が必要ですか？

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その他の重要な要素の実装も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「機械」コントローラとして機能する能力を備えており、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、それ以上の処理能力と機能を備えています。

10．環境面での懸念事項は何ですか？

ロボットは過酷な環境下でも保護しやすい。中にはIP69Kなどの特定の要件に合わせて設計されたものもある。モジュール式の機構でも不可能ではないが、過酷な環境にさらされる場合は、克服すべき多くの課題が存在する。