人工知能(AI)・ロボット開発のベンチャー企業ロビット(東京・板橋)は、野菜などの不定形物のカット加工を自動化するロボット「CUTR(カトル)」を開発した。食品加工工場において、野菜の不可食部を取り除くといった工程での利用を想定している。同社は、「FOOMA JAPAN 2022(国際食品工業展)」(2022年6月7~10日、東京ビッグサイト)で、CUTRのデモンストレーションを披露した。

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野菜の芯などの不可食部を自動で取り除く「CUTR」
野菜の芯などの不可食部を自動で取り除く「CUTR」
不可食部であるレタスの芯の大きさをAIが推定し、取り除く部分を最小限に抑える。(写真:日経クロステック)
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 デモンストレーションでは、2台のロボットを使ってレタスの芯を除去する様子を実演した。1台のロボットにはシリコーン製の指を持つアームが装着してあり、それでレタスを把持する(把持ロボット)。もう1台には、芯を円すい形状にくりぬくための刃を内蔵した特殊なエンドエフェクターが装着してある(カットロボット)。芯を取り除くおおまかな流れは次のようになっている

 まず、把持ロボットがレタスを持ち上げて、カットロボットのエンドエフェクターの前にもっていく。カットロボットは、エンドエフェクターに搭載した3Dカメラでレタスの位置と全体形状を認識。エンドエフェクターは2枚の細い刃と、芯を固定するための2本の針を繰り出し、レタスの芯の付近に突き刺す。2枚の刃は、芯の断面外周部から斜めに奥へ入れ、刃先を芯のほぼ中心まで到達させる。針は芯の中央部に刺す。針は回転させず、2枚の刃が出ているエンドエフェクターの外周部を180°回転させて、円すい状に芯を切り取るという流れだ。針と刃を後退させて芯をレタスから取り出したあと、芯から針と刃を抜く。

レタスの芯をくりぬくデモンストレーション
2枚の刃を芯の周囲に突き刺して回転させて切りとる。刃と一緒に芯が回転するのを防ぐため、芯の中央には2本の針を突き刺している。ただし、デモのため実際の芯はない。(動画:日経クロステック)

 CUTRの最大の特徴は、野菜の個体の大きさからAIが不可食部の大きさを推定し、必要最低限の大きさだけを取り除く点にある。最初にレタスを撮影し、その映像からどう把持するかを判断。さらにレタスの大きさや立体的な形状から、外から見ただけでは分からない芯の大きさをAIが推測する。推定した芯の大きさに対してその何%を除去するかという割合(除去率)はユーザーが指定できる。CUTRは、推定した芯の大きさと指定した除去率に応じて、2枚の刃を差し込む角度やくりぬく形状の直径を調整する仕組みだ。

 同社代表取締役の新井雅海氏は、「単純に切り落とすと可食部も捨てることになって歩留まりが悪い。食品加工工場では少しでも歩留まりを高めたいとの要望が強く、それに応えるため開発した。人による作業以上の歩留まりを実現できる」と胸を張る。

刃を差し込む角度を制御して、芯をくりぬく大きさを変える。
刃を差し込む角度を制御して、芯をくりぬく大きさを変える。
(出所:ロビット)
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 カット野菜などを生産する食品工場では、人が手作業で不可食部を取り除いているが、作業者によって作業の早さにばらつきが生じる他、野菜の腐食を防ぐため低温環境下での作業となるため作業者に負荷がかかる。加えて、芯を見極めて必要最小限の部分だけを取り除くには経験も必要となる。このため自動化のニーズが高い作業だという。CUTRはレタスに限らず、葉物野菜なら幅広く対応できる。価格は要相談。1システムで1000万円は下らないが、「同じ作業を複数人で担っている工場なら効果が費用に見合う」(新井氏)という。既に、導入に向けて検討している企業があるという。