スマートファクトリー向け物流業務を自動化する高精度位置検出マーク「DXマーカ」を開発

自動搬送ロボット等の制御に必要な高精度な位置検出が安価なシステムで可能!

大日本印刷株式会社(本社:東京 代表取締役社長:北島義斉 資本金:1,144億円 以下:DNP)は、物流用の自動搬送ロボット等の動きを高精度に制御するために、画像処理ソフトとカメラを活用し、角度±1度以下の精度でセンシングできるマーカ(「DXマーカ」)を開発しました。

【「DXマーカ」の開発背景と概要】

第5世代移動通信システム(5G)のサービス開始にともない、工場内のさまざまな機器や設備をインターネットでつなぎ、総合的に管理する「スマートファクトリー」が積極的に検討されています。物流分野においても、昨今の人材の不足という課題に対して、無人フォークリフト等の自動搬送ロボットが「スマートファクトリー」を構成する主要な要素として注目されています。

従来、フォークリフト運転者が荷物をトラックに積み込む際には、荷物の重さや大きさ、傾きなど、作業環境の細かい条件に合わせて、フォークリフトの爪(フォーク)の角度を±1度以下の範囲で微調整していました。自動搬送ロボットは、荷物に貼付されたマーカをロボットが読取り、荷物の位置を認識したり、倉庫内の柱などのマーカを読取り、自身のいる場所を確認したりしています。しかし、既存の紙製のマーカでは、紙の収縮、印刷の凹凸や位置精度の低さにより、搬送ロボットが荷物の傾き等に合わせてフォークリフトの爪の微調整を行うことが困難であり、また汚損が生じやすいという課題があり、そのために高精度で耐久性があり、且つ安価なマーカが求められていました。

高精度なマーカは、国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)が開発しており、宇宙空間における人工衛星の挙動計測にも使われ、またGPSの使えない場所でも誤差10cm未満の測位を可能にしています。今回DNPは、その位置検出精度を維持しつつ、産総研技術移転ベンチャーであるリーグソリューションズ株式会社による新たなデザインに基づき、課題であった安価な「DXマーカ」を開発しました。「DXマーカ」は、DNPが長年培ってきた高精密な印刷技術の一つで液晶ディスプレイのカラーフィルタでも実績のあるフォトリソグラフィ技術を活用して、ガラス基板上に±数μ(10-6)mの精度でパターニングしています。

【「DXマーカ」の特長】

今回DNPが開発した「DXマーカ」は、厚さ0.7mm、外形が1辺40mmと80mmのガラス基板で、パレットや倉庫の棚、建物のドアやコーナーの柱、離発着地点など位置を特定したい場所や自動搬送機器、ロボット、ドローンなど無人移動体に装着し、建物や無人移動体の本体に装着されたカメラでマーカを読み取って位置を高精度に位置を検出することが出来ます。また、このマーカには、マーカを装着した場所や無人移動体を特定出来るIDデータも一緒に埋め込まれており、これらの情報は、カメラ1台と専用ソフトウエアで読み取ることが可能なため、低コストでモノの動きをデータ化し、管理・解析することが可能となります。

【今後の展開】

今後DNPは、物流機器メーカーと協業して「DXマーカ」を使った自動搬送システムの検証を実施します。また、自動搬送を安価なシステムで運用したい物流・製造施設、医療・介護、農業や測量に使われる自動搬送機器、ロボット、ドローン等無人移動体向けに、さまざまな企業へ「DXマーカ」を提供し、2025年度に年間10億円の売上を目指します。

DNPは、印刷技術と情報処理の強みを活かし、「透明アンテナフィルム」や放熱部品「ベーパーチャンバー」などの5G向け電子部品と、IoT(モノのインターネット)の情報セキュリティを高めるプラットフォームなどを掛け合わせて、5Gが実現する快適な情報社会を支えるソリューションを提供します。「スマートファクトリー」に向けては、今回開発した「DXマーカ」や、5Gのネットワークを独自に構築できる「ローカル5G」に対応したSIM(加入者識別用モジュール)カードなどを提供していきます。


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