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今日のほとんどのロボットは、工場や倉庫などの構造化された環境向けに設計されています。Fauna Roboticsは、より野心的な目標を追求しています。それは、日常の空間で人と一緒に安全に動作するように設計されたロボットです。
Fauna Roboticsは、ロボットは周囲の世界に適応して対応すべきであり、その逆ではないという信念のもとに設立されたFauna Roboticsは、実験と開発を目的としたヒューマノイドロボットプラットフォームであるSproutを構築しました。Sproutは、単一のタスク専用に構築されるのではなく、大学から高度なAI研究、小売店や企業における実際のアプリケーションに至るまで、研究者や組織が柔軟に構築できる基盤を提供します。
「私たちのビジョンは、ヒューマノイドロボットは人間のために設計されるべきだということです」と、Fauna Roboticsの製品およびハードウェア担当副社長であるAnthony Moschellaは言います。「私たちは、世界中の開発者がロボットと人間が同じ空間でどのように相互作用するかを探求し始めることができるように、安全で親しみやすく、簡単に導入できるものを作りたかったのです。」
そのビジョンを実現するには、非常に高速なハードウェア開発サイクルが必要でした。チームが設計を改良するにつれて、機械システム、工業デザイン、電子機器、シミュレーション環境のすべてが一緒に進化する必要がありました。また、Sproutは開発者プラットフォームであるため、Faunaの下流エンジニアリングワークフローは迅速に拡張する必要があります。API、シミュレーションツール、統合パイプラインは、設計データをロボット工学ソフトウェア環境に接続する必要があります。
従来のファイルベースのCADシステムは、時代遅れの設計ワークフローと多額の管理オーバーヘッドを抱えていましたが、それではうまくいきませんでした。Fauna は PTC の Onshape に目を向けました。これは、リアルタイムコラボレーション、迅速な実験、組み込みの製品データ管理を初日からサポートする、最新のクラウドネイティブなCAD+PDMパートナーです。
結果
- 同じ共有設計環境で作業するデザイナーとエンジニア間のリアルタイムコラボレーションを実現
- Onshapeの内蔵 PDMによる迅速な設計実験により、メインアセンブリを中断することなくラピッドプロトタイピングが可能になります
- OnshapeのオープンAPI統合により、CADデータをダウンストリームのワークフローに接続
- リアルタイムの部品表 (BOM) 管理とリビジョン管理により、プロトタイピングと製造リリースを効率化
最初から最後まで行ったことはすべてスピード重視で最適化されていました。Onshapeのおかげで、ミスを犯したり、古いリビジョンを出荷したりせずにリリースを管理できたので、プロトタイプをできるだけ早く構築できました。」
リアルタイムコラボレーションにより、分野横断的な迅速な設計が可能になります
ヒューマノイドロボットは、さまざまなデザイン分野を融合させたものです。機械構造、電子機器、センサー、アクチュエータ、ソフトウェアはすべて、コンパクトで高度に統合されたシステムに組み込むとともに、Faunaがロボットに実現させたい視覚的な個性と親しみやすさを維持する必要があります。
そのため、工業デザイナー、機械エンジニア、ソフトウェアエンジニア間の緊密なコラボレーションが不可欠です。
Onshapeのクラウドネイティブプラットフォームにより、Fauna氏のチームは、全員が同じCADモデルをリアルタイムで見ることができる共有設計環境内で作業しています。エンジニアと設計者は、ファイルをエクスポートしたり、更新バージョンを待ったりする代わりに、設計が進むにつれて互いの作業を直接基に構築できます。
Fauna Roboticsの製品およびハードウェア担当副社長であるAnthony Moschella氏は次のように述べています。「私たちのワークフローでOnshapeを使用する理由の1つは、複数のデザイナー間で非常に迅速にコラボレーションできることです。「当社のインダストリアルデザイナーは表面モデルを開発でき、エンジニアはそれらをすぐに取り出して部品の裏面を詳しく調べることができます。Onshapeの固有のコラボレーション機能により、やりとりが非常にシームレスになります。」
そのスピードは、エンジニアリングの効率性だけでなく、製品ビジョンそのものにとっても重要です。Faunaは、一般的なロボットプラットフォームよりも親しみやすいようにSproutを意図的に設計しました。つまり、工業デザインと機械工学は、別々のサイロではなく、一緒に進化する必要があります。
「私たちのロボットを見ると、工業デザインがかなり異なります」と、Faunaの主任機械エンジニアであるDave Petrillo氏は言います。「ずっと親しみやすいです。それはあなたが実際に身近にいたいものです。それが多くの設計上の決定の原動力になりました。」
設計プロセス全体がクラウドで行われるため、Fauna氏のチームは、ファイルの競合や古いモデルについて心配することなく、設計レビュー、エンジニアリングの変更、プロトタイプの準備の間をスムーズに行えます。
内蔵PDMにより、より少ないオーバーヘッドでより迅速なハードウェア実験が可能
ロボット開発は本質的に実験的なものです。コンポーネントは常に改良され、サブシステムは再設計され、新しいアイデアは現実世界の制約に照らしてテストされています。
過去18か月間、Fauna Roboticsは5つの異なる世代のロボットプラットフォームを開発し、そのたびにパフォーマンス、信頼性、製造性が向上しました。
Onshape’s Onshapeに組み込まれている製品データ管理（PDM (製品データ管理））機能により、そのようなペースの実験が可能になります。エンジニアは、ファイルを複製したり、接続されていないプロトタイプアセンブリを作成したりする代わりに、メイン設計から分岐して新しいアイデアをテストし、成功した改善点をコアロボットアーキテクチャにマージすることができます。
Moschella氏は次のように語っています。「Onshapeで非常に強力だったのは、設計を分岐させて実験を迅速に行えることです。「多くのサブアセンブリのプロトタイプを作成して、何が機能し、何が機能しないかをテストし、それらの変更をメイン設計に統合できます。」
この柔軟性は、小さな変更でも緊密に統合されたサブシステムに波及するヒューマノイドロボティクスで特に役立ちます。Faunaのエンジニアリングチームにとって、幅広い設計を不安定にすることなくサブアセンブリをテストおよび改良できることは、より広範なロボットアーキテクチャの制御を維持しながら、開発を迅速に進めるのに役立ちます。
こうした CAD データをすべて管理することが、すぐにエンジニアリング上の課題になってしまいます。Onshapeの**内蔵 PDM**により、個別のデータインフラストラクチャを維持したり、専用のITサポートを必要としたりすることなく、 すべての設計変更が自動的に完全に追跡可能な設計履歴の一部になります 。
「Onshapeを使用する最大の利点の1つは、PDM (製品データ管理）とCADの管理を基本的に無料で利用できることです」とMoschella氏は言います。「以前の会社では、すべてを同期させるためだけにCAD管理者のチーム全員が必要でした。それはスタートアップとして払いたくない税金だ。」
オープン API が CAD、シミュレーション、BOM ワークフローの接続を支援
ファウナ・ロボティクスにとって、CADは開発プロセスの一部にすぎません。また、チームがハードウェアとソフトウェアの両方で迅速に反復できるように、機械設計データを下流の運用ツールに流す必要があります。
OnshapeのオープンAPI統合が特に重要になったのはこの点です。
アマゾンウェブサービス（AWS）上に構築されたOnshapeは、Fauna Roboticsに、CADだけにとどまらない安全で回復力のあるクラウド基盤を提供します。Onshapeは、クラウドネイティブCAD、統合データ管理、AWSのグローバルインフラストラクチャ上のオープンAPIを組み合わせることで、 Faunaが設計データをシミュレーションや部品表 （BOM）ワークフローに直接接続できるようにします。その結果、チームがリアルタイムでコラボレーションし、下流プロセスを自動化し、重要なエンジニアリングデータを安全かつアクセス可能な状態に保つのに役立つ、常に最新の信頼できる唯一の情報源が得られます。
Fauna は Onshape API と NVIDIA Isaac Sim の統合を利用して設計データをシミュレーションワークフローに直接接続し、ロボットの進化に合わせて設計を仮想的に検証しやすくしています。また、この API アクセスにより、システム間でのデータ移動に必要な手動作業が減るため、イテレーションの高速化も可能になります。
「機械CADとシミュレーションをつなぐのは、Onshape APIを介して設計データを照会することだけです」とMoschella氏は言います。
同じ柔軟性が、Faunaの下流の運用ワークフローにも及んでいます。同社はOnshapeのOpenBOMとのAPI接続を使用して、トップレベルのBOM、ベンダーパッケージ、リリースファイルを管理しています。Faunaは、CADを切り離された設計環境として扱うのではなく、エンジニアリングデータをより広範なロボットツールチェーンに接続するコアシステムとしてOnshapeを使用できます。
開発者に優しいプラットフォームを構築するロボット企業にとって、そのオープン性は重要です。
「この API は非常によく文書化されています」と Moschella 氏は言います。「必要な情報を入手して、ワークフローに役立つツールを数週間や数か月ではなく数時間で構築できます。」
プロトタイピング、リリース、ベンダーコラボレーションの効率化
デジタル設計から物理ハードウェアへのパスは、多くの場合、迅速なプロトタイプサイクルと頻繁なベンダーコラボレーションを経て行われます。Faunaは、開発プロセス全体をスピード重視で最適化し、コンセプトからプロトタイプまで迅速に移行しながら、サプライヤーが常に正しい設計リビジョンを受けられるようにしました。
Onshapeの統合されたリリース管理とリアルタイムのBOM管理により、そのプロセスが簡単になります。エンジニアは、設計に使用したのと同じプラットフォームから、リビジョンを管理し、コンフィギュレーションを追跡し、設計から製造部門に直接リリースできます。
「最初から最後までやったことはすべてスピード重視でした」とモシェラは言います。「Onshape のおかげで、ミスを犯したり、古いリビジョンを出荷したりせずにリリースを管理できたので、プロトタイプをできるだけ早く構築できました。」
この構造は、複雑なロボットをプロトタイプビルドに移行する場合に不可欠です。大規模なアセンブリや相互に依存するコンポーネントが多い場合、明確なリビジョン管理を行うことで、適切なパーツと文書を適切なタイミングで下流に移動できるため、Faunaは最小限の摩擦で量産準備が整ったプロトタイプを入手できます。
開発者に優しいロボティクスプラットフォームの基盤構築
Fauna Roboticsはヒューマノイドロボットを構築するだけではありません。業界や環境を問わず、開発者、アプリケーション、将来のロボット機能のエコシステムをサポートするように設計されたプラットフォームを構築しています。そのビジョンを実現するには、テクノロジーそのものと同じくらい速く進化するエンジニアリングプラットフォームが必要です。
OnshapeのクラウドネイティブCADを組み込みのPDM、共同設計ツール、オープンAPIと組み合わせることで、Fauna Roboticsは複雑なハードウェア開発の管理に必要な構造を維持しながら迅速に行動できます。
「小規模なチームでは、非常に迅速に行動できます」と Moschella 氏は言います。「コラボレーション、バージョン管理、コンフィギュレーション管理が組み込まれたクラウドにすべてをライブ配信することは、非常に理にかなっています。」
Fauna Roboticsがプラットフォームを改良し続ける中、Onshapeはチームが大胆に実験し、迅速に反復し、新しいロボット機能を現実の世界にもたらすための基盤を提供します。