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タイヤ交換は大仕事です。 タイヤの扱いや取り外しはやっかいで、人が行う場合には車やホイールに損傷を与えかねません。自動システムは、様々なホイールタイプや環境に対応する正確で高品質なビジョンを持ち合わせていることが求められます。
産業用ロボットが重たいリフトをこなし、ロボットに搭載されたZivid 2 3Dカメラにより、ビジュアルの詳細や正確な深さを捉えるシーンをキャプチャします。RoboTireの進化したAIアルゴリズムが、システムを完全に自律させ、あらゆるタイプの車両に適応します。
RoboTireが自動車産業を一新します。自動車の登場以来、タイヤ交換は同じ方法で行われてきました。しかし、Robotireの自律ソリューションが、北米中に新たなソリューションの道を切り開いてきました。自動車修理サービスのプロバイダーにとって、RoboTireは、車両メンテナンスの世界を容易にしたのです。
このSYSTEMは、異なったホイールやタイヤを持つ様々なタイプの車両が有するあらゆる状況にさらされています。光沢がある金属製ホイールナットは、3Dセンサーにとって最も難しい挑戦です。Zivid Two こそ、こういった不確実な状況下で見事なパフォーマンスを発揮します。”
ベンジャミン・ウィルソン、Robotire オペレーション シニア マネージャー
RoboTireのCEOビクトール・ダロルフィ氏は、マニュファクチャリングエンジニアの経歴を長く持ち、Lockheed Martinといった企業でプロセス改善の向上に従事してきました。数年前、自分の車のタイヤ交換の際に、タイヤ交換というありふれた作業にこそ効率性と安全性をもたらす余地があると実感しました。ロボティクス、AI、3Dマシンビジョンの現状こそ、新しいソリューションが可能となる時が来たと痛感したのです。正しく実行されれば、産業に革新をもたらすことができるはずだと。
挑戦は山ほどありましたが、解決可能なものばかりでした。タイヤを取り外し、新しいタイヤを取り付ける作業は単純に見えますが、自動システムが対処するためにはばらつきが多くあります。車両、ホイール、ナット、タイヤの位置などには数え切れないほどの種類があるからです。起こりうる全てのコンビネーションに対応できるよう、ロボット自体に可動性の目となるものが必要とされます。それこそロボットに搭載された3Dカメラ、もしくは3Dセンサーなのです。
さらには、リムやナットにダメージを与える危険性なく、ホイールナットの位置を捉え、それらを取り外すためにはミニメーターというレベルでの正確さが必要となります。その上、車両からホイールを取り外すため、わずかな角度でさえ正しいアングルでなければなりません。
システムは取り外し全てを実行しなければならないだけでなく、ミリメーターまたはサブミリメーター単位での正確性をもって新しいタイヤを車両に取り付けなけらばなりません。
そのためには正確性が必須です。そして何より、システムは非常なる適用性を兼ね備え、人の介入を最低限に抑える自律性が求められます。
RoboTireはビジョンのソリューションとしてZivid 2の産業用3Dカメラを選びました。最も高い正確性と多種多様な状況に対応できることがまず軸にありました。そのためには、ロボットアームに搭載され、常に最高の結果を生み出す優れた3Dマシンビジョンシステムが必要でした。タイヤ交換では、システムは数多くの場合に適応しなければならないため、非常に詳細な高品質の点群が不可欠でした。
さらには、ホイールナットは産業マシンビジョンにおいて、光沢性の金属部品から高品質な点群をキャプチャする、最大のチャレンジの一つとされていました。Zivid 2の3Dカメラは、100 dB以上のダイナミックレンジを有し、この難題に立ち向かう高ダイナミックレンジ（HDR）を持ち合わせているのです。
Robotire's wheel-changing system with a Zivid Two 3D camera
また他の要因としては、3Dカメラのキャリブレーションの安定性が挙げられます。ドアの開閉に伴う温度変化や振動といったものも考慮が’必要です。そういった条件に対応できるようデザインされていなけば、3Dセンサーのシステムは容易に不安定になりえます。しかし、Zividの3Dカメラは産業用と謳っているだけあり、Zividはデザインから組み立て、キャリブレーション能力の安定性の検査に至るまで、自社で行っています。RoboTireは、ホイールナットを捉えるパーツ認識システムの一部として進化型AIを使用しており、AIはZivid Twoから受け取るイメージと点群の正確さ、そして一貫性に大きく依存しています。
RoboTireのシステムは最初の運用ですでに見事な成功を収めました。オペレーターは、タイヤ交換で必要な重労働をRoboTireの自動システムにまかせて、その他の作業に集中できます。自動システムが車一台のタイヤ4本を交換するのに必要な時間は20分以下で、人の手で交換する所要時間とほぼ同じ速さです。しかし最も重要なのは、このシステムは人では成し得ない正確性と反復性を提供できることです。人がタイヤ交換を行う時によく起きる問題はホイールナットへのダメージやクロススレッディングなどです。こういった問題が起きた時、真新しいホイールに損傷が生じて予想外の費用が発生し、お客様に多大な迷惑をかけかねません。しかしRoboTireのシステムは、こういった可能性を排除し、お客様を満足させることができるのです。
