平成１６年度

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平成１６年度

人間共存・協調ロボットの安全基準策定に関する調査研究報告書

平成１７年３月

社団法人日本機械工業連合会社団法人日本ロボット工業会

日機連16標準化−２

(2)

序

我が国では、標準化の重要性は以前から十分認識されており、特に機械工業においてはきわめて精巧な規格が制定されてきています。経済の国際化に伴い、世界的規模で規格の国際共通化が進められております。

しかし、我が国規格の中には、我が国独自で制定した規格もあり、国際化の視点での見直しを行う必要が高まっています。このため、弊会では通商産業省（現経済産業省）の委託を受けて、機械工業に係わる国内規格の国際規格との整合化事業に取り組んで参りました。

近年、国際標準にも新しい動きが起こり、製品を中心とした規格に加え、品質や環境などをはじめとするマネジメントに係わる規格が制定されるようになってきております。弊会においてもこの動きに対応し、機械安全、環境保全など機械工業におけるマネジメントにかかわる規格や、機械工業横断的な規格についての取り組みを強化しているところであります。

具体的には、国内規格と世界標準との整合を目指した諸活動、機械安全規格整備とリスクアセスメント実施のガイド作成、各専門分野の機関・団体の協力における機種別・課題別標準化の推進などであります。これらの事業成果は、日本発の国際規格への提案や国際規格と整合した日本工業規格(JIS)、団体規格の早期制定などとなって実を結ぶものであります。

こうした背景に鑑み、弊会では機械工業の標準化推進のテーマの一つとして社団法人日本ロボット工業会に「人間共存・協調ロボットの安全基準策定に関する調査研究」を調査委託いたしました。本報告書は、この研究成果であり、関係各位のご参考に寄与すれば幸甚であります。

平成１７年３月

社団法人日本機械工業連合会会長金井務

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はじめに

近年、産業用分野のみならず、非産業分野においても、公共の場や家庭内などで使用されるロボットの実用化が進んでおり、今後、このような人間共存・協調ロボットが急速に普及することが予想されております。

しかしながら、現在のところ、人間共存・協調ロボットに関する安全対策や規格などは整備されておらず、また、こうしたロボットの安全対策は、従来の産業用ロボットとは明らかに異なるため、現行の産業用ロボットに関する安全規格類を適用した安全対策では、不十分であります。

このような状況において、すでに実用化されている人間共存・協調ロボットの安全性確保及び今後の普及促進のために、こうしたロボットの安全基準の策定は急務であると共に、世界に先駆けてロボット大国である我が国から国際規格提案を行い、国際的にも未着手である人間共存・協調ロボット分野での国際規格策定のイニシアティブをとることは、今後の我が国の国際規格戦略としても非常に重要であります。

本事業は、人間共存・協調ロボットに関する安全性標準化のための調査研究に基づく安全基準策定を目的としており、策定された安全基準を国際規格提案するこにより、当該分野における我が国の国際標準化戦略を推進するものであると確信しております。

最後に、本事業の遂行にあたり、経済産業省及び関係機関のご指導と本事業を当会に委託された社団法人日本機械工業連合会のご高配に深謝すると共に、本事業にご協力いただいた人間共存・協調ロボット安全性標準化調査専門委員会（委員長杉本旭北九州市立大学教授）の委員各位のご尽力に対し、衷心より厚く御礼申し上げる次第であります。

平成１７年３月

社団法人日本ロボット工業会会長稲葉善治

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人間共存・協調ロボット安全性標準化調査専門委員会委員名簿

本委員会

氏名機関名・所属・役職

委員長杉本旭北九州市立大学国際環境工学部環境機械システム工学科教授委員高橋浩爾上智大学名誉教授

〃大久保堯夫日本大学生産工学部管理工学科教授〃安藤嘉則群馬大学工学部機械システム工学科講師〃稲垣荘司愛知工科大学非常勤講師

〃三上優美子経済産業省産業技術環境局情報電気標準化推進室〃山田陽滋独立行政法人産業技術総合研究所知能システム研究部門安全知能研究グループグループリーダー〃池田博康独立行政法人産業安全研究所機械ｼｽﾃﾑ安全研究ｸﾞﾙｰﾌﾟ主任研究官〃大築康生川崎重工業㈱技術開発本部システム技術開発センター

第二開発部先進メカトログループ長〃橋本秀一㈱デンソーウェーブＦＡ事業部営業部市場開発グループ室長〃村上弘記石川島播磨重工業㈱技術開発本部システム総合開発センター機械システム開発部ロボティクスグループ課長〃松日楽信人㈱東芝研究開発ｾﾝﾀｰﾋｭｰﾏﾝｾﾝﾄﾘｯｸﾗﾎﾞﾗﾄﾘｰ研究主幹

〃中村久㈱豊田工機システムエンジニアリング室主担当員

〃榊原伸介ファナック㈱ロボット研究所名誉所長〃青山元富士重工業㈱クリーン事業部事業部長

〃三谷宏一松下電工㈱生産技術研究所ﾋｭｰﾏﾝﾛﾎﾞｯﾄ事業化ｸﾞﾙｰﾌﾟ主査技師

〃大西献三菱重工業㈱新製品宇宙部ロボット事業グループ主席技師〃田中雅人㈱安川電機ﾛﾎﾞﾃｨｸｽｵｰﾄﾒｰｼｮﾝ事業部技術開発部開発担当部長〃村瀬有一㈱富士通研究所ﾍﾟﾘﾌｪﾗﾙｼｽﾃﾑ研究所自律ｼｽﾃﾑ研究部主任研究員

〃蟹谷清㈱不二越ロボット事業部シニアチーフエンジニア

〃加藤隆明三菱電機㈱情報技術総合研究所表示ｼｽﾃﾑ技術部ﾋﾞｼﾞｭｱﾙ技術ﾁｰﾑ

〃嶋地直広北陽電機㈱経営企画室課長

〃井野重秋㈱テムザック研究所課長

〃安藤晃二 KUKA Robter GmbH 東京代表〃黒澤豊樹黒澤Ｒ＆Ｄ技術事務所所長

〃山下智輝㈱前川製作所技術研究所ロボットテクノロジーＧ課長

〃大西正紀アシストシンコー㈱生産本部開発部開発グループ主任研究員

〃佐藤公治 (社)日本ロボット工業会技術部部長

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移動ロボット安全性検討ワーキンググループ

氏名機関名・所属・役職

主査池田博康独立行政法人産業安全研究所機械ｼｽﾃﾑ安全研究ｸﾞﾙｰﾌﾟ主任研究官委員安藤嘉則群馬大学工学部機械システム工学科講師

〃大久保堯夫日本大学生産工学部管理工学科教授

〃三上優美子経済産業省産業技術環境局情報電気標準化推進室

〃山田陽滋独立行政法人産業技術総合研究所知能システム研究部門安全知能研究グループグループリーダー〃大築康生川崎重工業㈱技術開発本部システム技術開発センター

第二開発部先進メカトログループ長〃橋本秀一㈱デンソーウェーブＦＡ事業部営業部市場開発グループ室長〃村上弘記石川島播磨重工業㈱技術開発本部システム総合開発センター機械システム開発部ロボティクスグループ課長

〃中村久㈱豊田工機システムエンジニアリング室主担当員

〃松日楽信人㈱東芝研究開発ｾﾝﾀｰﾋｭｰﾏﾝｾﾝﾄﾘｯｸﾗﾎﾞﾗﾄﾘｰ研究主幹

〃榊原伸介ファナック㈱ロボット研究所名誉所長

〃青山元富士重工業㈱クリーン事業部事業部長

〃村瀬有一㈱富士通研究所ﾍﾟﾘﾌｪﾗﾙｼｽﾃﾑ研究所自律ｼｽﾃﾑ研究部主任研究員

〃嶋地直広北陽電機㈱経営企画室課長

〃三谷宏一松下電工㈱生産技術研究所ﾋｭｰﾏﾝﾛﾎﾞｯﾄ事業化ｸﾞﾙｰﾌﾟ主査技師

〃大西献三菱重工業㈱新製品宇宙部ロボット事業グループ主席技師

〃田中雅人㈱安川電機ﾛﾎﾞﾃｨｸｽｵｰﾄﾒｰｼｮﾝ事業部技術開発部開発担当部長

〃加藤隆明三菱電機㈱情報技術総合研究所表示ｼｽﾃﾑ技術部ﾋﾞｼﾞｭｱﾙ技術ﾁｰﾑ

〃井野重秋㈱テムザック研究所課長

〃山下智輝㈱前川製作所技術研究所ロボットテクノロジーＧ課長

〃大西正紀アシストシンコー㈱生産本部開発部開発グループ主任研究員

〃佐藤公治 (社)日本ロボット工業会技術部部長

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安全性検討ワーキンググループ

氏名機関名・所属・役職主査高橋浩爾上智大学名誉教授

委員杉本旭北九州市立大学国際環境工学部環境機械システム工学科教授〃安藤嘉則群馬大学工学部機械システム工学科講師

〃三上優美子経済産業省産業技術環境局情報電気標準化推進室〃山田陽滋独立行政法人産業技術総合研究所知能システム研究部門安全知能研究グループグループリーダー〃池田博康独立行政法人産業安全研究所機械ｼｽﾃﾑ安全研究ｸﾞﾙｰﾌﾟ主任研究官〃土肥正男和泉電気㈱ネットワーク・PLC開発部開発プロジェクト

〃十川修一川崎重工業㈱汎用機カンパニーロボットビジネスセンター設計部制御設計グループ長

〃岡部真司㈱ダイヘン溶接メカトロカンパニー技術部主事

〃橋本秀一㈱デンソーウェーブＦＡ事業部営業部市場開発グループ室長〃伊藤孝幸ファナック㈱ロボット研究所技師長

〃覚田善徳㈱不二越ロボット製造所開発部要素開発リーダー〃荻野英司富士重工業㈱第１生産技術部第２ボディ技術課課長〃北村篤史三菱電機㈱名古屋製作所ﾄﾞﾗｲﾌﾞｼｽﾃﾑ部ﾛﾎﾞｯﾄ開発課専任

〃永田学㈱神戸製鋼所溶接カンパニー技術開発部主任研究員

〃松尾健治㈱安川電機ﾛﾎﾞﾃｨｸｽｵｰﾄﾒｰｼｮﾝ事業部制御技術部課長〃安藤晃二 KUKA Robter GmbH 東京代表

〃中村尚範トヨタ自動車㈱部長

〃川島興オリエンタルモーター㈱ VEXTA商品統括部LS第1技術部主任〃黒澤豊樹黒澤Ｒ＆Ｄ技術事務所所長

〃大西正紀アシストシンコー㈱生産本部開発部開発グループ主任研究員〃佐藤公治日本ロボット工業会技術部部長

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近年、産業用分野のみならず、非産業分野においても、公共の場や家庭内などで使用されるロボットの実用化が進んでおり、人間と共存・協調環境で使用されるロボットというものが現実のものとなってきた。今後は、このようなロボットが急速に普及することが予想される。

しかしながら、現在のところ、このようなロボットに関する安全対策や規格などは整備されておらず、ISOやJIS、労働安全衛生規則等ではこのようなロボットについては適用範囲外としている。

このような人間と共存する移動ロボットの安全対策は、非定常時のみに人が接近する従来の固定式の産業用ロボットとは明らかに異なり、現行の産業用ロボットに関する安全規格類をそのまま適用しようとしても無理があるなど、これまでの安全対策では、当然不十分であり、人間と共存するロボットの安全基準策定は急務である。

本調査研究では、すでに実用化されている人間共存・協調ロボットの安全性確保及び今後のこれらのロボットの普及促進のために、人間と共存するロボットの安全基準の策定を目的とし、その成果については、積極的に国際標準提案を行うこととする。

1.2 調査研究の概要

本年度は以下の調査検討に基づき、人間共存・協調ロボットの安全基準の策定に関する検討を行った。

（１）人間共存・協調ロボットの安全性に関する体系化

・安全基準で対象とする人間共存・協調ロボットの範囲を明確にするため、現在どのようなものがあるかを把握し、それらを分類し、その体系化について検討する。

（２）機械に関する安全規格及び産業用ロボットの安全規格の人間共存・協調ロボットのへ適用についての検討

・機械に関する安全規格及び産業用ロボットの安全規格に定められた手法により、

人間共存・協調ロボットの危険源分析を行い、リスクアセスメントに基づくリスク低減方策について検討する。

（３）人間共存・協調ロボットの安全基準案の策定

・人間共存・協調ロボットの安全基準案の策定に向けて、安全基準項目及びそれらの内容について検討する。

1.3 調査研究の体制

ロボットメーカ、ユーザ及び学識経験者によって構成される人間共存・協調ロボット安全性標準化調査専門委員会を当工業会内に設置し、本委員会と２つのワーキンググループ

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（移動ロボット安全性検討ワーキンググループ及び安全性検討ワーキンググループ）によって調査研究を行った。

本委員会は、調査研究の方針を決定し、事業の進展を統括すると共に、各ワーキンググループの作業内容の審議、承認を行った。

移動ロボット安全性検討ワーキンググループは、人間共存・協調ロボットの安全基準策定に向けて、人間共存・協調ロボットの安全性に関する体系化、機械に関する安全規格及び産業用ロボットの安全規格の人間共存・協調ロボットのへ適用についての検討、人間共存・協調ロボットの安全基準案の策定等を行った。

安全性検討ワーキンググループは、人間共存・協調ロボットの安全性検討に密接に関連

する ISO 10218（産業用マニピュレーティングロボット−安全性）の改訂作業に関して、

日本提案及びISOから回付される国際投票に対する日本回答の作成、各国提案の検討及び関係主要国の現状等の調査を行った。

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２．人間共存・協調ロボットの安全性標準化に関する検討 2.1 概要

近年、産業用分野のみならず、非産業分野においても、公共の場や家庭内などで使用される移動ロボットの実用化が進んでおり、人間と共存する移動ロボットというものが現実のものとなってきており、今後、このようなロボットが急速に普及することが予想される。

しかしながら、現在のところ、このような人間共存・協調ロボットに関する安全対策や規格などは整備されておらず、ISOやJIS、労働安全衛生規則等ではこのようなロボットについては適用範囲外としている。

このようなロボットの安全対策は、非定常時のみに人が接近する従来の固定式の産業用ロボットとは明らかに異なり、現行の産業用ロボットに関する安全規格類をそのまま適用しようとしても無理があるなど、これまでの安全対策では、当然不十分である。

このような状況において、すでに実用化されている人間共存・協調ロボットの安全性確保及び今後の普及促進のために、人間共存・協調ロボットの安全基準の策定は急務であるといえる。

そこで、本調査研究では、これまでになされてきた機械に関する安全規格及び産業用ロボットの安全規格の人間共存・協調ロボットのへ適用についての検討に基づき、安全基準案の策定に向けた検討を開始した。

３カ年計画の２年度目である今年度は、まず、人間共存・協調ロボットの安全基準策定に際して、次のような調査検討を実施した。それらの詳細については、2.3 以降に具体的に述べることとする。

・人間共存・協調ロボットの安全基準を検討するためには、対象とするロボットの範囲を明確にする必要がある。そのために、現在ロボットにはどのようなものがあるか、

具体的事例調査を実施した。

・ロボットの分類については、単純な分類ではなく、安全性に着目した切り口で分類を行うことを検討した。

・昨年度作成したロボットの危険源リストに基づき、各危険源に対するリスク低減方策について検討した。

なお、来年度の調査研究計画は次のとおりである。

・人間共存・協調ロボットの体系化についてのまとめを行う。

・これまでの調査研究結果に基づき、人間共存・協調ロボットの安全基準策定を行う。

2.2 ワーキンググループでの審議経過

今年度は、移動ロボット安全性検討ワーキンググループにおいて５回の審議を行った。

第１回目は、今年度の進め方の検討及び人間共存・協調ロボットの分類とリスク低減方策に関する具体的検討方法について審議を行った。

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第２回目は、移動ロボット分類のための切り口及びロボットメーカが実施しているリスク低減方策についての検討を行った。

第３回目は、ロボットのリスク低減方策の参考となる規格の調査報告及び愛知博で実証運用されるロボットの安全設計の考え方等について検討を行った。

第４回目は、ロボットの分類とその図示方法について検討を行った。

第５回目は、ロボットの分類の図示方法の検討及びリスク低減方策に用いられる検知・

認識技術の具体的検討を行った。また、報告書の内容についても検討を行った。

2.3 人間共存・協調ロボットの安全上の分類とその表現方法の提案

ワーキンググループでは，前年度に移動ロボットの分類基準に安全の観点を導入して、

既存のあるいは研究開発中の移動ロボットを含めた分類表を作成してきた。ここでの分類項目は、先ず移動ロボットの動作環境（周囲の対人環境を含む）に着目し、次に細分化するためにロボットの安全機能や能力を採り上げた。この分類作業によって、移動ロボットのアプリケーショングループを位置付けすることができたが、安全の観点からの体系化という点からは、各移動ロボットの安全上の位置付けが明確ではなかった。

そこで、本年度は、様々な移動ロボットの相対的な安全上の位置付けを図るため、リスクアセスメントで用いられるリスク要素に着目して、これらのリスク要素によって対称移動ロボットがどの程度の危険性を有するかといった総合的な分析を試みた。また、

一般にリスクアセスメント作業では、個々の危険源に対して独立したリスク要素の定性的あるいは定量的分析を行い、リスクの大きさを見積もることになるが、異なる対象、

危険源に対して、リスク要素の共通の目盛りを想定していない。相対的な比較をするためには、移動ロボットに共通するリスク要素を抽出し、各々のリスク要素に共通のスケールを導入することが必要になる。さらに、従来アセスメント作業で利用されているリスクグラフやリスクマトリックスといった表現方法ではなく、各種移動ロボットの相対的なリスクの位置付けと、その根拠となる各リスク要素の見積もり結果が一見して分かるような表現方法として、次の分類グラフを提案した。

移動ロボットの安全の観点からの最終分類結果は、対象移動ロボットが通常想定される利用環境下で見積もられるリスクの大きさにより分類され、最終的には危害の発生確率と想定される危害の程度の組み合わせ（積）により位置付けるものとした。図2.3.1 に示す右グラフ上にプロットされるマークが最終的な分類位置を表すが、この位置が右上になるほどリスクが高く、左下になるほどリスクが低いと見積もられ、また、そのリスクの支配的要因が横軸に近ければ「危害発生確率」となり、縦軸に近ければ「想定危害程度」となることを意味する。リスク要素は様々な項目が想定されるが、ここでは機械設備のリスク

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図2.3.1の中央グラフは、リスク要素「想定危害程度」の副要素から構成されており、「表面危険度」と「パワー」の組み合わせで見積もられた位置が右隣の方向の新たなグラフ軸

（想定危害程度）の位置へ引き継ぐ。同様に、左グラフは「速度」と「力出力」の組み合わせで見積もられた結果が、「パワー」を規定することになる。同図の左および中央グラフは、「想定危害程度」を見積もるためのロボットの機能、能力を示す指標を意味する。なお、

各種移動ロボットの見積結果をこれらのグラフ上に集約してプロットするため、以下のグラフスケールを想定している。

(1) 力出力（アクチュエータ推力と本体質量を含めて判断）：アクチュエータ推力最大

1000N、本体質量最大1t

(2) 速度（移動機構の最高速度）：6m/s

(3) 表面危険度(人間との接触面積が大きく、柔軟性があれば小さいと判断)：人体への点接触のように人体への応力集中が想定される場合に最大、ロボット側表面が金属の剛性で最大

なお、移動ロボットと人体との関係における想定危害は、運動エネルギを持つロボット本体と人体との接触、衝突事象で生じるが、表面危険度は接触しても危害とはならない（人体へ伝達されるエネルギ、力が小さい）という状況を含んでいる。

一方、リスク要素「危害発生確率」の副要素は、図2.3.2に示すように、「暴露頻度」と

「回避失敗の可能性」の組み合わせで見積もられた結果であり、さらに「暴露頻度」は「人密度」と「稼働頻度」の組み合わせで見積もられた結果となる。つまり、同図のグラフでは対象ロボットの（移動）環境を示す指標を示しており、図2.3.1ではロボット（設計者・

製造者）側向けの指標であったのに対して、ここではロボット（ユーザ）運用時の指標となっている。ここで想定した各グラフのスケールは以下の通りである。

(1) 回避失敗の可能性（人がロボットとの接触・衝突を回避できない、あるいは接触中に過大な挟圧を回避できない等）：ロボットを視認不可能で最大、対象の人の特質（素人、

第三者、幼児、高齢者、身体障害者等で最大）

図2.3.1 移動ロボットの分類（能力指標）

力出力

( 慣

性力含む

)

危害発生確率

想定危害程度

表面危険度(接触面積・柔軟性)

パワー

速度

リスク

高

低

力出力

( 慣

性力含む

)

危害発生確率

想定危害程度

パワー

速度

力出力

( 慣

性力含む

)

危害発生確率

想定危害程度

パワー

速度

リスクリス

ク高

低

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(2) 人密度：駅の雑踏（1 名/m^２程度）の混雑で最大

(3) 稼働頻度：1 日換算の稼働時間で常時となるとき最大

なお、上述したように、人がロボットに晒される

「暴露頻度」は、副要素である「人密度」と「稼働頻度」の組み合わせから決められるが、これらの副要素の見積が小さくても、ロボットが人と常時接するような形態においては「暴露時間」は長くなることに留意する必要がある。また、「回避失敗の可能性」

は人がロボットの危険事象（例えば、衝撃、挟圧）

に遭遇した場合に、それを回避することができないと想定されるときに可能性は大きいと見積もられるため、人の能力に加えてロボットの能力（速度等）

にも依存する要素であるが、ここでは能力とは独立した要素として扱っている。

以降、7 種類の移動ロボットを対象とした分類結果を示す。

図2.3.2 移動ロボットの分類（環境指標）

曝露頻度（時間）

人密度

稼働頻度回避失敗の可能性

危害発生確率

想定危害程度

リスク高

低

曝露頻度（時間）

人密度

稼働頻度回避失敗の可能性

危害発生確率

想定危害程度

リスク高

低

危害発生確率

想定危害程度

リスク高

低

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産業用移動ロボットの安全性に関する分類

想定移動ロボットの名称

産業用移動ロボット

想定した主な仕様寸法幅708mm 長さ1270mm 高さ2215mm（アーム最大伸張時）

質量、 380kg

台車移動速度最大1.4m/s

機能工場内でのワークなどの工程間搬送、ワークの着脱など

特徴磁気誘導方式により移動（台車部は前進、後退、旋回、横行、スピンターン走行が可能）

アーム部は６軸垂直多関節構造。

力出力(慣性力含む)

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

働頻度回避失敗の可能性

想定危害程度

表面危険度(接触面積・柔軟性) パワー

速度

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病院内搬送ロボットの安全性に関する分類

病院内搬送ロボット

想定した主な仕様寸法：６００（Ｗ）×９４０（Ｄ）×１３００（Ｈ）

質量：約２００ｋｇ＋可搬質量５０ｋｇ、

移動速度：６０ｃｍ／秒

機能装置内に地図を内蔵し、指定された目的地へ自律的に移動する自走装置であり、移動経路内の障害物等をセンシングし衝突を回避することができる。

特徴目的地までの最適な経路を計画して走行し、走行中はセンサで周囲の環境を認識して進路上の障害物を避ける。無軌道で、非接触障害物センサ・接触停止ス力出力(慣性力含む)

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

想定危害程度

速度

病院内搬送ロボッ

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病院内自律搬送ロボットの安全性に関する分類

病院内自律搬送ロボットＨＯＳＰＩ（ホスピー）

想定した主な仕様寸法：高さ１３００ｍｍ×幅６００ｍｍ×奥行８００ｍｍ質量：１２０ｋｇ駆動モータ：２５０Ｗ×２個移動速度：最大３．６ｋｍ/ｈ連続稼働時間：７時間以上

機能病院内で検体、薬剤、レントゲンフィルムなどの物品の搬送業務を行う。

特徴走行経路ガイドが不要で、事前に入力された地図情報をもとに、適切な走行経路を自分で判断して走行します。レーザーレーダーや超音波センサを使って人や車椅子、点滴棒などのパイプ構造物などに遭遇しても、確実に検出・回避して目的地に向います。ロボットは、バンパーセンサに接触すると非常停止します。また、エレベーターと無線通信することにより、ロボットが自律的にエレベーターに乗って各階に移動します。

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

想定危害程度

速度

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ホームロボットの安全性に関する分類

ホームロボット

想定した主な仕様寸法（接地面） φ0.5 以下×（高さ） 0.3ｍ〜1.0ｍ質量 5kg 〜30ｋｇ

移動速度 30cm/s

機能留守番、対人コミュニケーション、スケジューラ、自律移動、遠隔操作移動、

自動充電等

特徴一般家庭内で、カメラ等のセンサを使って、人の出入りを検知し、伝言・通報などの留守番を行う。またをマイク、音声を使った音声認識、音声合成機能も有する。カメラの他に距離センサ、衝突検知センサ等も用いて周囲環境の情力出力(慣性力含む)

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

想定危害程度

速度

(18)

留守番・コミュニケーションロボットの安全性に関する分類

留守番・コミュニケーションロボット想定した主な仕様寸法： φ400mm – H600mm

質量：30kg

移動速度：0.5m/s（車輪移動）

アーム：可搬重量0.5kg（オプション）

機能留守中の家の中の見回り・異常通報や、家族と会話によるコミュニケーション、

ネットワーク機器の操作など。

特徴家の概略の地図情報を元に決められた位置を巡回し画像を記録し、異常があれば通報などを行う。家族の顔を認識し、音声認識により家電の操作やニュースなどインターネット情報を音声合成で応える。

車輪で低速自律走行し、障害物をカメラや超音波センサ等で検出して回避、アームがあればコミュニケーションの動作を行う。

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

想定危害程度

速度

(19)

冷蔵倉庫内搬送ロボットの安全性に関する分類

冷蔵倉庫内搬送ロボット想定した主な仕様寸法

質量、

移動速度、など

機能病院内で来訪者を認識して案内情報を提供し、目的場所まで先導する、など

特徴来訪者を画像認識、来訪者が指定した目的場所へ車輪で低速自律走行する、障害物や人間を超音波センサ等で早期検出して回避、アームで方向指示など力出力(慣性力含む)

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

想定危害程度

速度

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レスキューロボットの安全性に関する分類

レスキューロボット

想定した主な仕様寸法：全高約３，４５ｍ、全幅約２，４ｍ（左右腕部全開長約１０ｍ）

全長約３，５ｍ質量：約５ｔ

移動速度：最高約３Km/h クローラ仕様駆動方式：油圧駆動方式

機能１）2 本の腕を有する上半身などの制御は、本格的な力を出せるよう油圧駆動を採用。

２）危険で力の必要な作業を代行できるよう、全高約 3.45 メートル、全幅約 2.4 メートル（左右腕部全開長約 10 メートル）の双腕を有する。

危害発生確率

曝露頻度

（時間）

人密度稼

想定危害程度

速度

レスキューロボット

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特徴１）災害現場での復旧作業に適した双腕を有する自走油圧駆動型ロボット。

２）頭部カメラ部２ヶ所、胴部 1 ヶ所、腕部分７ヶ所、手部１ヶ所の関節を持ち、人間の腕と同じ程度の動作ができる。

３）状況に応じ選択可能な世界初の乗用操作＋遠隔操作両用機能。

４）頭部、腕部、胴部の前後左右に計７つのカメラを搭載。操縦席、または遠隔操作装置からモニターできる。

５)運転席前方にブームがないため視野が広く、直前の作業性が良好。

６)上半身の制御、走行部等、各稼動部の動力源はディーゼルエンジンを搭載し、発電も行うため燃料がなくなるまで稼動可能。

７)屋外での作業が可能な全天候性。

以上の7種類の移動ロボットについて、最終分類結果をまとめたグラフを図2.3.3 に示す。リスクが低めに見積もられたロボットが多い中、産業用移動（搬送）ロボットはパワーの大きさから高めとなった。グラフ上の○印の大きさ（丸数字）には意味付けはしていないが、ロボットをより大きなグループに括るとグラフ上の分布を考慮する必要があるかもしれない。産業用移動ロボットで図示した矢印はその可能性を示唆するものである。

今回の分類の考え方とその記述により、各ロボットのリスクの大きさとその主要因の内容について、相対的な関係が明らかとなり、リスクという観点から位置付けした分類が可能となった。このような分類の考え方は、多種のロボットを安全上統一した指標で比較できるとともに、対象ロボットのリスクアセスメント後に必要となる安全方策を適用する場合に、適切でかつ効果的な方策の選択を可能とする。今後、リスク低減手段を抽出・選択する段階で、今回の分類結果が有用となると考える。

図2.3.3 移動ロボットの安全性に関する分類結果

危害発生確率

想定危害程度

1 2 3 4 5 6

7

○凡例

1:レスキューロボット 2:病院内搬送ロボット 3:ホームロボット

4:病院内自律搬送ロボット 5:冷蔵倉庫内搬送ロボット

6:留守番・コミュニケーションロボット 7:産業用移動ロボット

危害発生確率

想定危害程度

1 2 3 4 5 6

7

○凡例

1:レスキューロボット 2:病院内搬送ロボット 3:ホームロボット

4:病院内自律搬送ロボット 5:冷蔵倉庫内搬送ロボット

6:留守番・コミュニケーションロボット 7:産業用移動ロボット

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2.4 人間共存・協調ロボットに適用されるリスク低減の手段

現在、実用化されている移動ロボットは多くはないが、研究開発中のものを含めると多種多様な形態が見られる。特に、非産業用途の移動ロボットは多様であるが、比較的小型のロボット以外は実用化されているものは少ない。近年、ロボット設計段階におけるリスクアセスメントの重要性が認識されつつあり、より厳密にアセスメントを行うほど危険と評価されて実用化に躊躇するというジレンマが生じている。これは、見積もられた危険性

（リスク）の大きさに対して、適切なリスク低減手段の選択とその低減効果の評価が十分行われていないことも原因の一つである。

そこで、ワーキンググループでは、移動ロボットに適用されている、あるいは適用可能と思われるリスク低減手段について抽出し、以下の項目について検討を行った。なお、今回のリスク低減手段は主にセンサ関連に限定した範囲から選択している。

(1) リスク低減の目的：人（あるいは障害物）の存在検知、人との接触検知、移動環境の認識、ロボット内部の自己状態監視、その他、から分類する。

(2) 手段の名称：リスク低減手段あるいは手法の名称。

(3) 原理・機能：手段の検出原理、動作原理、構造、機能等。

(4) リスク低減効果：定量的な判定は難しいため、検出機能や安全性能を総合的に判断して、

高い、かなり高い、やや高い、低い、ほとんどない、の5段階から選択する。

(5) 安全要件・問題点：リスク低減手段に求められる要件や安全機能と共に、ロボット適用時の問題点、あるいは実用化への課題を記述。

今回のリスク低減手段の抽出と分類は、独立した個別の手段としての評価であるが、実際の設計時においては複数の手段による階層化構成やシステム的な手法によって、異なる要件、もしくは新たな問題点が生じる可能性がある。それについては、今後標準化を検討する際に留意を要する。

以降、抽出した手段毎に上記項目をまとめた結果を示す。

(23)

表2.4.1 移動ロボットに適用されるリスク低減手段（１）

リスク低減

の目的手段の名称原理・機能リスク低減効果安全要件・問題点存在検知 RFID（ICタグ）人間にアンテナ付きICチッ

プを持たせて、その情報をロボット本体上のリーダーで読み取ることにより、ロボット近傍の人間の存在を検知し、ロボットの接近や接触を防止する。

複数の人間を同時にかつ個別に認識できる。

低い

（ロボット周囲の空間内の複数の人間を検知できるが、タグのない第三者は検知できないため、効果は低い。また、リーダーから発生する電波によりタグから送信されるため、リーダーやタグの故障により未検知状態が生じ易く、安全性能は低い。）

不特定多数の第三者の存在検知には不適。複数要員のロボットへの過剰な近接状態を監視する補助手段として利用が可能。もしくは、ロボット周囲の安全地帯内の要員存在検知（人数確認）

に利用可能。

電波の届く範囲が狭い上に、タグの装着状態や環境（水分等）によりリーダー受信感度が影響を受けるため、使用条件が限定される。

(24)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（２）

ﾘｽｸ低減の目的

手段の名称原理・機能リスク低減効果安全要件・問題点

接触検知

モータ電流検出

ロボットの移動用モータやアームの駆動モータの電流値を常時モニタする。

想定された電流値と異なる場合、何らかの外部物体と接触したと判断する。

やや低い

（外部負荷がモータをバックドライブしようとするのを検出するものであり、

静的もしくは低速の状況では有効である。しかし、予測機能はないので、接触してからの検出となり、相手とロボット双方にダメージの出る可能性がある。

また、機械効率や摩擦の影響で感度が低く精度や信頼性が低い。外部力のかかる方向によっては電流変換のゲインが低い、

または電流負荷とならず、検出できない場合がある。）

予測が必要となるような安全対策には不適。

精度が低いので、

接触物の位置、方向、対象の判別等は困難。

検出漏れの可能性がある。

(25)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（３）

自己状況監視

自己診断各種信号を入力し、その状況におけるロボットのあるべき状態と総合的に比較判断して、異常を判断する。

高い

（ロボットの内部情報と外部情報から判断をするが、情報量が十分にあれば多様で信頼性の高い異常検知ができる。

また、異常が起きてからだけではなく、機能･性能の劣化も検知できるので、異常が起こる前の対策も可能となる。）

状況を判断するために、どれほどの情報が取れるかが問題。

情報量が多く、判断基準が明確であれば安全性を高く確保できる。

逆に、情報量が少ないと信頼性が低下する。

(26)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（４）

自己状況監視

内界センサロボットの変位をモニタし、計画された位置との偏差で異常の存否を判断する。異常の種類は、想定外の場所にいると言う移動指令生成異常と、指令どおりに動作しないサーボ偏差異常の2種類がある。

変位信号を微分して速度を得ることで、速度の異常検知も可能となる。

高い

（サーボ動作に関しては基本的かつ重要な項目である。）

変位信号の精度や信頼性が本方式の効果に大きく影響する。

変位センサを複数にすることや、

他の情報と総合的に判断するシステムが望ましい。

(27)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（５）

自己状態監視

ジャイロセンサ

慣性の法則を利用することによって，自身の角度や角速度を計測できるセンサ．機構で大別するとこまの慣性と歳差運動を利用して角度を検出する姿勢ジャイロ，圧電振動子にかかるコリオリ力やループ状の光ファイバに生じるザグナック効果を利用して角速度を検出するレートジャイロに分けられる．また，後者からはデータを積算すれば方位角が算出できる．ただし，いずれも検出角は相対方位となる．

図．レートジャイロの原理の一例（振動ジャイロ）

やや高い

ロボット本体を外部から何らかの手段で監視することが困難な状況で，自律移動時に目標に対する自身の移動方向のずれや姿勢を検知することができるので，軌道修正や姿勢修正を行うことができ，これによって転倒防止や暴走防止

（軌道から大きく外れる），間接的には衝突防止

（軌道外にある障害物への衝突）に貢献できる．特に，二足歩行ロボットや不整地移動ロボットのような，

動作中不安定な状況（転倒しやすい，凸凹が多いため頻繁に方向修正を強いられる）で稼働するロボットへの効果は高い．

姿勢ジャイロは小型化が困難，構造も複雑でかつ高価なため，ロボットにはレートジャイロが搭載される事例がほとんどである．しかしながらレートジャイロは角速度を積算して自身の方位を算出するため，方位角検知に際して使用時間が長ければ長いほど積算誤差（ドリフト）を起こしてしまう．したがって，利用にあたってはドリフトをキャンセルするような工夫（例：

他のセンサとの併用＋得られたデータに対する何らかの処理）が必要である．

(28)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（６）

障害物の検知

ロボット接近を知らせる

接触時にロボットを停止

人のロボットへの接近の防止

赤外線センサ

シグナルホーン

バンパー

ライトカーテン

装置から発信した赤外線の反射を検出することにより、物体の有無を検知する

音楽、チャイムなどを鳴らす

バンパへの障害物接触でロボットを停止させる

（パワーオフ）

ロボット動作・走行領域の境界に設けたライトカーテンで人の侵入を検知し、その検知信号を無線などの手段を用いてロボットに伝送し、ロボットはその信号により動作を停止、またはパワーオフする。

かなり高い

〜かなり低い

（システムの構成による）

低い

高い

高い〜低い

機器故障が事前検知できない。

検出できない箇所がどこかわからない。

人が音に気づかなければ、接触を回避できない。

全てのロボット動作領域に対しバンパー設置することは物理的に困難。

ライトカーテンの設置方法により、安全レベルが異なる

(29)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（７）

手段の名称原理・機能リスク低減効果

安全要件・問題点

存在検知環境認識自己状態監視

測域センサ

（レーザレンジスキャナ）

レーザ光を投光し、検出体からの反射光との時間差により、検出体までの距離を測定する光学式距離計で、光学スキャナにより２次元に走査して、周辺の詳細な空間地図データを得ることができる。

障害物回避を含め、ロボットにとって移動可能な安全エリアをリアルタイムで把握できる。

高い

・本質的に検出体の材質や色の影響を受けないので、近くに居る不特定多数の人を確実に検出できる。

・視野が広い。

・方位（ θ）

と距離（ｒ）

を取得できるので、人や物体の位置、

大きさ、形状を容易に認識できる。

・屋内などの閉環境であれば、背景地図との照合により、安全確認型システムの実現も可能である。

・２次元走査型が一般的なので、３次元空間の安全確認には複数台を必要とする。

・透明ガラスや鏡面は検出できないので、接触によりガラスを割ってしまい、

間接的に人に危害を加える可能性がある。

・静止している人物と他の物体との区別ができない。

・光を利用しているので、激しい降雨や濃い霧などで視野が遮られると検出できない。

・検出体の硬さは判らない。

・測定レンジも比較的広く（4m、10m）、

ノイズ耐性や使用温度、外乱光などの耐環境性についても実用的に問題のないレベルである。

(30)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（８）

存在検知超音波センサ

送信側のマイクから超音波を発射し，受信側のマイクまで超音波が戻ってくるまでの時間を計測することにより物体までの距離を計測。

ロボットに超音波センサを取付、障害物との距離を測定することにより、ロボット近傍の障害物の存在を検知し、ロボットの接近や接触を防止する。

やや高い

（指向性、分解能、応答性を配慮した上で、ロボット周辺の死角をなくし、不特定多数の人間及び物の検出が可能である。

また、センサの異常検出を行い、異常時は動作を停止させることが可能。）

安全要件：ロボット近傍の障害物の存在検知として利用が可能。（以下の問題点に対する配慮が必要。）

問題点：吸音物質や正対しない物体の認識が出来ないため、環境把握と整備が重要。

センサの精度的な異常検出が出来ない（安全確認型センサでない）ため、

安全性を配慮すると単体での使用は不向き。

屋外での気象（風、

霧、温度等）の変化に対応出来るか課題有。

(31)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（９）

存在検知

レーザー反射形エリアセンサ

赤外レーザ光をパルス光として投光し、物体からの反射光をセンサで受光する。投光から受光の時間間隔から検出物体の距離を算出する。レーザー光をセンサ平面内でスキャンすることで、センサを中心とする半円形の検知領域が形成される。

・スキャン間隔：０．５°

・防護範囲：最大４ｍ

・警告範囲：最大１５ｍ

・応答時間：８０ｍｓ

・出力安全機能：２ﾁｬﾝﾈﾙ出力＋安全リレーによる接点溶着検出。

やや高い

（スキャン平面の高さを適切に設定すれば、その面内での人の侵入は防護可能である。

二つの独立したセーフティモニターで、機能監視、データ処理、相互監視等を行い、フェイルセーフ性が高められている。

カテゴリー３の認定。）

平面のみであるので、人の脚部の高さでスキャンする場合には上半身の動く範囲を考慮して防護範囲を設定することが必要である。

(32)

環境認識

レーザー式 3 次元スキャナ

レーザースポット光を対象物に照射し、その反射光をラインＣＣＤで受光して三角測量の原理で距離を計測する。レーザ投光部と受光部の光軸をガルバノミラーで高速に走査する。

視野角、視野分割数によって走査時間が変わり

・視野角約15°、

視野分割数256×200 ＝＞ 6.5秒

・視野角約30°、

視野分割数440×280 ＝＞ 15.0秒

である。

測定距離：1〜３ｍ分解能：約1〜5ｍｍ

低い

（スキャンする空間内の距離データより、主として対象物の認識、環境認識を行うセンサであり、処理速度の点からも安全性能は低い。）

走査時間がかかるので、動きのある対象物には使用できず、また安全性能についても考慮されていないと思われる。

(33)

環境認識

レーザー式 3 次元スキャンセンサ

傾動する回転ミラーでレーザースポット光をパルス状に照射し、同ミラーで反射光を集光する。発振周期のカウント数に要する時間を基に距離データを算出する方式。

計測範囲：0.5〜3ｍ上下方向走査：0〜 45°

水平方向走査：180°

走査分解能：1°

スキャン時間：1.0秒

低い

（スキャンする空間内の距離データより環境認識を行い、回避動作等を行うセンサであり安全性能は低い。）

(34)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（１０）

接触検知

感圧等のセンサ

ゴム等のシート内に多数配置されている導電性粒子間の抵抗が押し圧によって変化し，この変化を検出するタイプが多い。

ロボットのエンドエフェクタやアームにこのセンサを埋め込むことで，人間やモノなどがロボットに接触したこと，およびその接触の状態を直接検知することができる。

やや低い

（ロボットに直接接触して検知するため検出精度は高いが，ロボットが動作中である場合は，

非常停止をしても，リスクを完全になくすことは難しい）

安全要件：

・瞬時停止

・低速動作

・接触場所が予想されている場合

問題点：センサの故障により重大な事態を招く恐れがあるため，複数のセンサを併用して安全性を高める必要がある。

不特定多数の第三者の存在検知には不適。

(35)

移動ロボットに適用されるリスク低減手段（１１）

接触検知

テープスイッチ

1 対の電極に長さを持たせたテープ状のスイッチ。外皮のバンパ弾性体を介し、外力によってスイッチが閉じることで接触、衝突を検出する。作用力は用途に応じて選定も可能。

やや高いメカニカルなスイッチで、単体としての動作の信頼性は高いが、速度が速いロボットでは、

衝突から停止までの時間に発生する衝撃力を緩和することができないためリスク低減効果は低下する。衝突後の 2 次障害を防ぐには有効な手段といえる。

速度が数十センチｃｍ／ｓ程度以下のロボットで有効。人の退避スペースが確保できない場合は質量も十分小さいことが要件となる。最大外形のボディ周囲に固定するのが一般的であり、検出箇所が限定される。

脚型ロボット等への適用は適切な検出箇所を確保するのが困難であり。

Ｆ

(36)

接触検知

タッチスイッチ

（導電ゴムスイッチ）

導電材料を混ぜて導電性を持たせた弾性ゴムが外力で変形することで電極を短絡させるスイッチで接触を判定する。

やや高い

速度が速いロボットでは、衝突から停止までの時間に発生する衝撃力を緩和することができないためリスク低減効果は低下する。衝突後の2 次障害を防ぐには有効な手段といえる。

ゴムの形状と電極の配置によって接触検知位置を比較的自由に選定可能。

速度が数十センチｃｍ／ｓ程度以下のロボットで有効。人の退避スペースが確保できない場合は質量も十分小さいことが要件となる。テープスイッチに比較して形状は多様な設定が可能であるが無負荷にてゴムと電極間のギャップを確保するためのリブまたはスペーサの位置では感応しないことに注意を有する。

基板端子電極

導電ゴム

Ｆ

(37)

接触検知

（感圧インク）

フィルム状で紙のように薄く、柔軟性に富み、耐久性も優れている。上下２層のポリエステルフィルム層の上に導電材料の層があり、その上の感圧インク層で構成される。

感圧インク部は圧力に応じて抵抗が変化する、この変化を電圧に変換して接触圧を捕らえるセンサとして用いることができる。

やや高い

速度が速いロボットでは、衝突から停止までの時間に発生する衝撃力を緩和することができないためリスク低減効果は低下する。衝突後の2 次障害を防ぐには有効な手段といえる。圧力の大きさに応じて動作を選定することで、実用的なロボット機能を生かした上での安全確保が可能となる。複数セグメントに分割したシートで接触分布を捕らえることも可能。

速度が数十センチｃｍ／ｓ程度以下のロボットで有効。人の退避スペースが確保できない場合は質量も十分小さいことが要件となる。3次元の自由曲面への取り付けは困難。

感圧部

リード端子

(38)

接触検知

（感圧ゴム)

主に絶縁性のゴム材料と、導電性粒子の2つの材料から成り立っており、絶縁性のゴム材料中に導電性粒子がほぼ均等に分散された状態で成形されたものである。そして、無加圧時は導電性粒子は互いに接触しておらず（導電経路を形成していない状態）、体積抵抗、

表面抵抗ともに、107Ω 以上の非常に高い電気抵抗値を示すが、これに加圧すると導電粒子が次第に接触し始め、導電経路が形成され、3 次元的に導電経路が増えてF-R特性は滑らかに変化していくことになる。この抵抗値を計測して接触力を検知する。

やや高い

ゴムの形状によって接触検知位置を比較的自由に選定可能。速度が速いロボットでは、衝突から停止までの時間に発生する衝撃力を緩和することができないためリスク低減効果は低下する。衝突後の 2 次障害を防ぐには有効な手段といえる。圧力の大きさに応じて動作を選定することで、実用的なロボット機能を生かした上での安全確保が可能となる。

速度が数十センチｃｍ／ｓ程度以下のロボットで有効。人の退避スペースが確保できない場合は質量も十分小さいことが要件となる。自由曲面に配置する場合はセンサが正常に感応するようにゴム材に対するベース構造が必要.

導電粒子絶縁ポリマー

(39)

接触検知

（静電容量型）

人の皮膚が接触した際の静電容量の変化によって接触を検知する。接点がないため接触不良がなく、長寿命。

やや低い

皮膚の直接的な接触のみを捕らえたい場合、速度が遅い移動ロボットに対して有効。衝突後の2 次障害を防ぐには有効な手段である。ただし、

速度が速いロボットでは、衝突から停止までの時間に発生する衝撃力を緩和することができない。手袋や衣類の接触には感応しない点で確実性に劣る。

速度が数十センチｃｍ／ｓ程度以下のロボットで有効。人の退避スペースが確保できない場合は質量も十分小さいことが要件となる。周囲に金属がある場合、感度が変化する。また手袋や衣類の接触には感応しない。

(40)

清掃ロボットに適用されるリスク低減手段（１２）

手段の名称原理・機能リスク低減効果安全要件･問題点存在検知・測距式

超音波センサ

・反射式光センサ

人間などの障害物との距離を非接触で検出し、2.0m以内で減速、0.3m以内で停止する。

高い

(非接触で検出できるため、相手やロボットにダメージを生じる可能性を軽減できる。バンパ・センサとの組み合わせで、2 種類のセンサ信号に基づくロボットの速度制御に関する 2 重系を構成している。)

信号の精度や信頼性が本方式の効果に大きく影響する。他の情報と総合的に判断するシステムが望ましい。

接触検知バンパ・

センサ

整形されたウレタンの中にテープ・

スイッチが二重に内蔵されたバンパ・センサを備え、

障害物に接触すると一時減速停止し、安全性を確保する。

やや低い

(外部負荷がセンサに作用するものを検出するものであり、予測機能はない。したがって接触してからの検出となり、相手とロボット双方にダメージを生じる可能性がある。)

予測が必要となるような安全対策には不適

接触物の位置、方向、対象の判別は困難

自己状態監視

低電圧検出制御システム回路内に低電圧検出回路を設け、バッテリ電圧が一定電圧以下になった場合に、CPUにリセット信号を出力し、

各リレーを解放する。

高い

（バッテリ電圧が一定電圧以下になった場合、各コントローラの安定化電源の出力が低下し誤作動の恐れがある。本ロボットは、低電圧検出回路をメインコントローラ、駆動モータコントローラ、操作パネル、ジャイロに各々設けているため、バッテリ電圧が一定電圧以下になった場合、即座にロボットが停止するようになっている。）

電圧低下によるロボットの誤動作防止に有用

低電圧検出回路を複数のコントローラに設けることで信頼性が向上

(41)

自己状態監視

制御システム異常検出

制御システム回路内に異常検出回路を設け、タイマ設定時間内にCPUがウォッチドグタイマをリセットしなければ、CPUに何らかの異常が発生したものとみなし、CPUに対してリセットをかける。これにより、

駆動モータへのリレーが解放され、

電源供給が遮断されることにより、

ロボットが停止する。

高い

（常時 CPU を監視することにより、 CPUに異常が発生した場合のロボットの暴走を防ぐことができる。）

CPU の異常によるロボットの暴走防止に有用

自己状態監視

過電流検出ノンヒューズブレーカを制御装置系、駆動モータ系、

モータ系と機能別に設ける。駆動車輪が乗り越えられない段差等に突き当たり回転が拘束されることによって、規定以上のトルクが発生して過電流が回路内に流れた場合、供給電源を遮断する。

やや高い

（駆動モータに高負荷がかかった場合、

駆動モータまたは制御回路がダメージを受ける前に供給電源を遮断することによって、ロボットの故障のリスクを低減する。）

予測が必要となるような安全対策には不適、ロボット自身へのダメージを防ぐための手法である。

自己状態監視

内界センサジャイロによって得られる角度データの変位により、

ロボットの姿勢を制御し、与えられた経路上を直進走行する。このデータを微分した角速度の急激なデータ変動を監視することによって、ジャ

高い

（ジャイロを用いることにより、与えられた経路上を精度良く直進走行することが可能である。これにより、経路から外れることが原因での、静的障害物への衝突を防止することができる。）

動的障害物（人など）の衝突回避には不適

与えられた経路場を直進走行させる手法として有用

平成１６年度