配膳ロボットの仕組みを徹底解説！タグナビ、SLAM、3Dカメラなど

多くの店舗や施設で配膳ロボットが導入されています。店舗内の自動マッピングや音声での会話を行うことも可能な機種もありますが、どういった仕組みで動いているのかを詳しく説明できる方は少ないのではないでしょうか。

そこで、配膳ロボットの主な機能や仕組み、専門的な用語の意味などを解説していきます。

配膳ロボットが注目を集めている理由

配膳ロボットは国内外問わず急速に市場が拡大しています。市場が拡大したきっかけは2020年から流行中の新型コロナウイルス感染症からですが、注目を集めている理由は感染症対策に繋がるだけではありません。

なぜ配膳ロボットが注目を集めているのか、理由について解説します。

人手不足を解消して少ない人数で現場を回せる

配膳ロボットができることは料理や備品を運搬するだけではありません。飲食店であれば客席への案内にも対応でき、機種によっては注文・会計システムと連携できる場合もあります。このように、1台導入すればでさまざまな場面で役立つのです。

例えば、飲食店では、料理を運ぶだけでも最低1人の人員を割かなければなりません。しかし、配膳ロボットに料理を運ぶ作業をお任せすることで、少ない人数でホールでの業務をこなすことが可能になります。

また、配膳ロボットは長時間の連続稼働が可能です。モデルによって連続稼働時間は異なりますが、人間がフルタイム8時間稼働できることに対し、配膳ロボットならば休憩なしで12時間以上の稼働も可能です。

数時間ほど充電できる時間を確保すれば、長時間稼働し続けられるため、人手不足でシフト調整が難しい場面でも心強いサポーターとなってくれます。

スタッフの負担を軽減でき業務効率向上に繋がる

配膳ロボットにはさまざまな業務に対応しています。料理や備品の運搬を任せればルーティーン作業の一部をカットすることができ、スタッフの負担を軽減可能です。また、非対面・非接触での接客が可能なため、感染症対策にも効果的で、消毒などの作業にかかる時間も短縮できます。

スタッフの負担を軽減することで、疲労による人的ミスや事故などのリスクも下げられます。さらに、手が空いた分だけ違う作業に集中することができるため、工場や倉庫ならば生産性がアップし、飲食店やホテルなどならばサービスの質をより良くすることができます。

スタッフの負担が軽減すること、人手不足が解消されることで、結果的に作業効率や顧客満足度の向上に繋がるため、今後もますます配膳ロボットの需要は高まるでしょう。

配膳ロボットの主な仕組み

自動で配膳や下げ膳ができる配膳ロボットは、どのような仕組みで動いているのでしょうか？

配膳ロボットの主な仕組みについてまとめて解説します。

人や物にぶつからない仕組み

配膳ロボットは自動で人や荷物などの障害物を回避することができます。そのため、十分なスペースのある場所であれば、障害物にぶつかったり、引っかかって動かなくなったりすることはありません。

配膳ロボットが人や荷物にぶつからない理由は、センサーを搭載しているからです。人や荷物は、客席や棚のように一定の場所に留まっているわけではなく、常に移動しています。そのため、単純なマッピングだけでは回避することはできません。

配膳ロボットに搭載されているマルチセンサーは、急に飛び出してきた人なども素早く感知し、回避や停止を行います。モデルによっては走行スピードを変えられますので、お客様の行き来が多い店舗ではゆっくり走行させるようにすれば、さらに事故のリスクを抑えることが可能です。

このように、配膳ロボットに搭載された高性能センサーが高い安全性を実現しているため、安心して接客・配膳を指示することができます。

自立走行する仕組み

配膳ロボットは、配膳する目的地を指示するだけで自動で走行します。配膳ロボットが正確に動く理由は、高い走行技術が組み込まれているからです。

配膳ロボットが自律走行する仕組みのひとつがマッピングです。まず、配膳ロボットは本格的に稼働させる前に、施設内をマッピングする必要があります。

マッピングの方法は主に「タグナビゲーション式」と「SLAM式」の2パターンあります。

タグナビゲーション式とは、配膳ロボットが走行するルート上の天井や床などに、マーカーを貼り付ける方法です。配膳ロボットがマーカーを赤外線センサーで読み取って、施設内を自律走行します。

誤作動が少ないメリットがありますが、天井の高さは4mまで、フラットな形状であることなどの制限が多く、模様変えにも対応しにくいデメリットがあります。

そして、SLAM式とは3Dカメラやセンサーによって、配膳ロボット自身の位置を特定しながら、同時にマッピングを行う技術のことです。赤外線を使いながら、対象となる障害物との距離を正確に測定し、自動で最適なルートを設定します。

天井や床へマーカーを設置する必要がなく、模様替えにも対応しやすいメリットがあります。

複数台を連携できる仕組み

配膳ロボットは同じ施設内で複数台を稼働し、連携することができます。

配膳ロボットには、お互いを検知する機能が備わっています。登録されたマップと各配膳ロボットの移動ルートを照らし合わせながら、それぞれぶつからないように動くのです。

走行ルートが重なったり、鉢合わせしたりする場合でも、優先順位の高いタスクを持つ配膳ロボットに道を譲るため、こちらが指示をすることなくスムーズにタスクをこなしてくれます。配膳ロボット同士が高いチームワークを発揮してくれるため、複数台で連携することで、より効率的に業務を行うことができるでしょう。

会話ができる仕組み

配膳ロボットは単純に料理や備品を運搬するだけのロボットではありません。モデルによってはAI音声認識機能が搭載されているため、ロボットと人間とで会話することが可能です。

人間側の音声もしっかり聞き取って認識できるため、問いかけに対して正確に受け答えすることができます。施設内の案内はもちろん、注文や会計のサポート、ちょっとした日常会話まで対応できるため、接客全般を配膳ロボットに任せられます。

世界15,000施設で50,000台以上が稼働しているOrionStarのロボットにも、ChatGPTとGoogle音声認識を活用したAIによる会話機能が搭載されています。日本語だけでなく英語や中国語などの多言語に対応しているため、海外からいらしたお客様とのコミュニケーションも可能です。

話しかけられるのに応えるだけでなく、カメラで人間を認識することで、配膳ロボットからの声かけも行えます。ラストオーダーやキャンペーンのお知らせ、宣伝なども可能で、高度な接客を任せられます。

配膳ロボットの安全性は大丈夫？

配膳ロボットの見た目はスマートなモデルが多いですが、安定して走行するために、人間と同じくらいの重さがあります。モデルによって異なりますが、本体重量は多くの機種で30～50kg前後です。そのため、ぶつかることによる怪我や事故のリスクを懸念する声が挙がっています。

また、料理や備品を運搬している最中に、落としてしまったり、飲食物をこぼしてしまったりするのではないかと不安視する意見も見かけます。

しかし、実際のところ、配膳ロボットはとても安全性を重視して設計されています。まず、配膳ロボットは基本的に、障害物を自動回避するセンサーが搭載されているため、人とぶつかるリスクはほぼありません。さらに、配膳ロボットはサスペンションが搭載されているので、多少の振動が加わっても安全に料理や備品を運搬することができます。

配膳ロボット自体が転倒してしまうリスクですが、確かに段差に引っかかれば倒れてしまう可能性は否定できません。しかし、そもそも配膳ロボットが稼働できる環境には制限があり、段差が多い場所では走行できないため、転倒が起こるような環境で使用されることはないと言えます。

配膳ロボットがお客様や従業員に対して危険を及ぼすような行為をすることはないので、安全性を心配する必要はないでしょう。

配膳ロボットの最新技術と新たな活用法

配膳ロボットは飲食店で使用されるイメージが強いですが、日々の技術の進歩によって、飲食店以外のさまざまな場所でも活用されています。

例えば工場や倉庫では、配膳ロボットを使って重い荷物や資材の運搬を自動で行い、従業員の疲労から発生する作業ミス・事故のリスク軽減を実現しています。ルーティーン業務全般を任せられるため、生産性向上にも繋がっています。

病院や介護施設では、血圧や酸素濃度の測定など定期的な巡回を配膳ロボットにお任せできます。もちろん備品の運搬も可能であり、スタッフの感染症への不安や精神的負担の軽減が可能です。

ホテルや博物館などでは、運搬作業のほかに道案内や展示品の説明など、案内役として活用されています。観光情報やイベント情報などを紹介しながらの走行も可能であり、ホスピタリティの向上に繋げられます。

配膳ロボットの技術は今後も進化が期待でき、さらにさまざまな活用法が見出される可能性があります。必ず人間が指示をする必要があるものの、遠隔操作なども可能なため、全ての接客を配膳ロボットに任せられる未来もすぐ一歩先まで来ています。

安全性が確保されたうえで、高い技術によってさまざまな作業をお任せできるのが配膳ロボットです。人手不足やオペレーションの問題など、重要な課題にぶつかっているならばぜひ、配膳ロボットの導入を検討してみてはいかがでしょうか。