役に立つロボット

高校のロボット競技は昔から人気があり、今では個人でも3Dプリンターでロボットアームを作れます。それなのに、なぜ「実際に役立つ」ロボットアームを作るのは難しいのでしょうか。

2024年になっても、買って実用になるロボットは結局コーヒーマシンとルンバくらいだ。
Comma AI blog

ここ数年、Boston DynamicsのAtlasのような多目的ヒューマノイドロボットが話題になっています。Unitree G1もすごいです。価格は16,000ドルと魅力的ですが、一般の人にとって本当に実用になるまでには、もしかするとさらに10年かかるかもしれません。

これは中小工場がまだ人手に頼っている理由と同じです。ロボットアームの導入コストが、依然として人件費と比べて高いからです。こちらでは、ロボティクスの本質がソフトウェア問題かハードウェア問題か議論されています。現時点ではソフトウェアはまだ発展途上で、ハードウェアは人手を置き換えるには高価すぎます。

Comma AI blog から印象的な一文です。

ヒューマノイドロボットは魅力的だが、非常に難しい。実用的なヒューマノイドを製品化する前に達成すべき中間ステップは多い。そこを理解しない企業は失敗する。

その通りで、大企業ですら多目的ロボットを実用化するのは難しいです。だからこそ、まずは特化型ロボットから始めるのが現実的だと思います。

3Dプリント製ロボットアーム

3Dプリンターの普及により、低コストかつ高速に試作しながらロボットアームを作る人は増えました。

ただし、多くの3Dプリント製ロボットアームは教育向けで、実用用途では限界があります。安価な製品を販売している例もありますが、次の動画のコメント欄を見ると厳しい意見も多いです。
Automata aims to "democratise robotics" with $3000 six-axis robot

アルミ製ロボットアーム

プロ向けロボットアームの多くはアルミ製です。アルミは軽くて強いですが、加工コストが高く、部品製作にはCNCが必要です。試作サイクルも遅く高価になります。

さらに、3Dプリント製より重くなるため、より強力なモーターやハーモニックドライブ／遊星ギアボックスが必要になり、結果としてさらに重く高価になります。こうした要因が重なり、アルミ製ロボットアームの販売価格は多くの人にとって手の届きにくいものになります。

これはDIYアルミ製ロボットアームの例です。

動画の最後のデモは2倍速だと思います。ハーモニックドライブの減速比が大きいため、アーム自体の動作速度はそれほど速くありません。

もう1つの例はAR4です。AR4にはぜひ成功してほしいと思っています。6自由度で総額約2,000ドル、最大可搬1kg、リーチ600mmです。主に教育・研究用途に使われているようですが、将来は一般向けにも実用化されることを期待しています。