NECと日本電産、インテリジェントモータ（R）搭載のロボットを無線で協調制御する技術を共同開発

2017 年 12 ⽉ 6 ⽇
報道関係各位
⽇本電気株式会社
⽇本電産株式会社


NEC と⽇本電産、インテリジェントモータ ® 搭載のロボット
を無線で協調制御する技術を共同開発




NEC と ⽇ 本 電 産 は 、 無 線 ネ ッ ト ワ ー ク 経 由 で ⼩ 型 コ ン ピ ュ ー タ を 内 蔵 し た
モ ー タ で あ る 、イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® （ 注 １ ）を 遠 隔 か ら リ ア ル タ イ ム か
つ⾼精度に協調制御する技術を共同開発しました。


IoT 化 が 加 速 す る 中 、市 場 拡 ⼤ が ⾒ 込 ま れ る ロ ボ ッ ト 業 界 で は 、ロ ボ ッ ト 単
体 で の 作 業 か ら 、複 数 ロ ボ ッ ト で の 協 調 作 業 へ と 進 化 が 求 め ら れ て い ま す 。そ
こ で 両 社 は 、 NEC の 無 線 通 信 技 術 と ⽇ 本 電 産 の モ ー タ 間 同 期 技 術 を 融 合 さ せ
る こ と で 、 イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®搭 載 ロ ボ ッ ト を リ ア ル タ イ ム か つ ⾼ 精 度
に協調制御することに成功しました。
NEC の 無 線 通 信 技 術 は 、 無 線 ネ ッ ト ワ ー ク に お け る 通 信 遅 延 を 考 慮 し て イ
ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® の 状 態 を 正 確 に 予 測 す る と と も に 、予 測 に 基 づ い た 先
回 り 制 御 に よ り 、イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® の リ ア ル タ イ ム な 遠 隔 制 御 を 実 現
しました。
ま た 、⽇ 本 電 産 の モ ー タ 間 同 期 技 術 は 、複 数 の イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® 同
⼠ で 密 に 会 話 す る こ と に よ り 、複 数 イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® 間 、ま た イ ン テ
リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®を 搭 載 し た 複 数 ロ ボ ッ ト 間 で の ⾼ 精 度 な 同 期 を 実 現 し ま
す。
今 回 、⼯ 場 や 倉 庫 で の ⾃ 動 搬 送 ⾞ を 想 定 し た 実 験 を 、周 辺 機 器 か ら の 通 信 や
ノ イ ズ の 影 響 で 無 線 が 不 安 定 で あ る 環 境 下 で ⾏ い 、搬 送 効 率 (注 2)を 従 来 ⽐ で
30%改 善 で き る こ と を 検 証 し ま し た 。

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【背景】
昨 今 、 IoT（ Internet of Things） の 普 及 に 伴 い 、 様 々 な ロ ボ ッ ト が 無 線 ネ
ッ ト ワ ー ク 経 由 で 、遠 隔 か ら 制 御 さ れ る よ う に な っ て き て い ま す 。ま た 、市 場
拡 ⼤ が ⾒ 込 ま れ る ロ ボ ッ ト 業 界 で は 、ロ ボ ッ ト 単 体 で の 作 業 か ら 、複 数 ロ ボ ッ
トでの協調作業への進化が求められてきています。
し か し 、⾼ 精 度 な リ ア ル タ イ ム 制 御 を 必 要 と す る ロ ボ ッ ト を 、無 線 ネ ッ ト ワ
ーク経由で遠隔から協調制御しようとすると、 信遅延によってロボットから
通
のデータや制御コマンドが時間どおりに到着しないため、 確な協調制御が実
正
現できませんでした。
今 回 、NEC と ⽇ 本 電 産 は 、オ ー プ ン イ ノ ベ ー シ ョ ン と し て 、ロ ボ ッ ト を 駆 動
す る イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®に 対 し て 、NEC の 無 線 通 信 技 術 と ⽇ 本 電 産 の モ
ータ間同期技術を融合させることで、 アルタイムかつ⾼精度なロボットの協
リ
調制御を実現しました。




【無線での協調制御技術の仕組み】


【新技術の特⻑】


1. 制 御 サ ー バ と イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® 間 の 通 信 遅 延 を 予 測
Wi-Fi や LTE な ど 様 々 な 無 線 ネ ッ ト ワ ー ク に お け る 遅 延 発 ⽣ の ⾼ 精 度 な 確
率モデルを発⾒し、 の確率モデルを活⽤して通信遅延を予測することに成功
こ
し ま し た （ 注 3）。

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2. 通 信 遅 延 予 測 に 基 づ く 先 回 り 制 御 で 遠 隔 か ら リ ア ル タ イ ム 制 御 を 実 現
1 項 の 通 信 遅 延 予 測 技 術 に よ り 、 イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®か ら フ ィ ー ド バ
ッ ク さ れ た 情 報（ 位 置 、速 度 、ト ル ク 等 ）が ど れ だ け 時 間 が 経 過 し た 情 報 で あ
る か 、 ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®へ 送 信 す る 制 御 コ マ ン ド 位 置 や 速 度 の 指 令 ）
イ （
がどれだけ遅延して到着するかが予測できます。
この予測により、 御コマンドが到着する時刻でのインテリジェントモータ
制
®
の 状 態 を 正 確 に 推 定 す る と と と も に 、推 定 し た 未 来 の 状 態 に 基 づ い て 先 回 り
制 御（ 注 ４ ）を ⾏ う こ と で 、通 信 遅 延 を 含 む 遠 隔 か ら も リ ア ル タ イ ム 制 御 が 実
現できるようになります。


3.モ ー タ 間 の ⾼ 精 度 な 同 期 に よ る ロ ボ ッ ト の 協 調 制 御
イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®は ⽇ 本 電 産 が 開 発 し た ⼩ 型 コ ン ピ ュ ー タ 内 蔵 の
モ ー タ で 、無 線 ネ ッ ト ワ ー ク 経 由 で 簡 単 に 制 御 を ⾏ う こ と が で き ま す 。今 回 開
発 し た モ ー タ 間 同 期 技 術 は 、複 数 の イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® 同 ⼠ で 密 に 会 話
す る こ と で ⾼ 精 度 に 同 期 し 、イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ® を 搭 載 し た 複 数 ロ ボ ッ
ト の 協 調 制 御 を 実 現 で き ま す 。ま た 、従 来 で は ロ ボ ッ ト 側 に 必 要 だ っ た ⾼ 価 な
制 御 ⽤ コ ン ピ ュ ー タ が 不 要 と な り ま す 。そ の 結 果 、例 え ば ⼯ 場 や 倉 庫 の 搬 送 業
務 に お い て は 、⾼ コ ス ト の ⼤ 型 ⾃ 動 搬 送 ⾞ で は な く 、低 コ ス ト の ⼩ 型 ⾃ 動 搬 送
⾞ を 複 数 台 組 み 合 わ せ 協 調 さ せ る こ と で 様 々 な 形 状・重 量 の 荷 物 を 搬 送 可 能 に
なり、オペレーションの低コスト化に繋がります。


NEC と ⽇ 本 電 産 で は 本 技 術 の 応 ⽤ 事 例 と し て 、 ⼯ 場 や 倉 庫 に お け る ⾃ 動 搬
送 ⾞ 、警 備 ロ ボ ッ ト 、災 害 時 の 調 査 ロ ボ ッ ト 、検 査 や 宅 配 の た め の ド ロ ー ン の
遠 隔 制 御 な ど 、様 々 な 領 域 の 社 会 シ ス テ ム に 応 ⽤ す る た め に 実 証・製 品 化 を 進
めます。


な お NEC は 、 今 回 の 成 果 に 関 し て 、 2018 年 1 ⽉ 12 ⽇ (⾦ )か ら 14 ⽇ (⽇ )
ま で 、 ⽶ 国 ・ ラ ス ベ ガ ス に て 開 催 さ れ る 「 IEEE International Conference
on Consumer Electronics (ICCE) 2018」 に お い て 、 14 ⽇ に 発 表 を ⾏ い ま
す。
URL: http://www.icce.org/
以上

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(注 1)イ ン テ リ ジ ェ ン ト モ ー タ ®
⽇本電産が開発した⼩型コンピュータを内蔵したモータです。無線ネットワークで簡
単に制御可能であるとともに、位置、速度、トルクなど様々なモータ情報を取得する
ことができます。
(注 2)搬 送 効 率
⾃動搬送⾞を遠隔から制御して、所定の経路から外れないように搬送させたときの所
要時間
(注 3) 通 信 遅 延 予 測
通信ネットワークを、⾼遅延状態と低遅延状態の⼆状態で定義し、この⼆つの遅延状
態の遷移モデルをある分⼦の⾼エネルギー状態と低エネルギー状態の状態遷移の確率
モデルで⾼精度に予測できることを発⾒。実際のネットワーク環境で、最新の同種の
研 究 成 果 よ り も 予 測 誤 差 を 約 30%改 善 で き る こ と を 実 証 し ま し た 。
(注 4) 先 回 り 制 御
制 御 系 の 未 来 の 状 態 を 予 測 し て 制 御 す る ⼿ 法 。 IEEE ICCE 2018 で は 、 こ の 制 御 技 術
を中⼼に発表します。



「インテリジェントモータ」は⽇本電産株式会社の登録商標です。


＜ 本 件 に 関 す る 参 考 動 画 URL＞
http://www.nidec.com /ja-JP/product /news /2017/news1206-01/




＜本件に関するお客様からのお問い合わせ先＞
NEC 研究企画本部 研究プロモーショングループ
https://contact.nec.com/http-
jpn.nec.com_tb_142rd_4b126d/?fid=4b126d


⽇本電産株式会社 中央モーター基礎技術研究所 研究第三部⻑ ⽊村誠宏
電 話 ： 044-381-1111


＜本件に関する報道関係からのお問い合わせ先＞
NEC コーポレートコミュニケーション部 増⽥
電 話 ： （ 03） 3798－ 6511
E-Mail: t-masuda@cd.jp.nec.com

⽇本電産株式会社 広報宣伝部⻑ ⽣島志朗
電 話 ： 075） 935-6150
（
E-Mail: koho@nidec.com

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