01ティーチペンダント／オンライン（プレイバック）プログラミング
ティーチペンダントとは、ボタンやタッチスクリーン、非常停止ボタンを備えた携帯端末で、ロボットの各関節をジョグ操作し、実機上で特定の点や姿勢を直接記録するために使います。オペレーターは作業に必要な動きに沿ってロボットを動かし、その都度ウェイポイントを保存していきます。コントローラーは、生産時にその記録済みシーケンスを再生します。実機そのもの——教示の間は生産に使えなくなる機体——の上で行われるため、この方式はティーチング・プレイバック、あるいはオンラインプログラミングと呼ばれます。 （KUKA smartPADの製品ページ）
ABB製IRB140用のティーチペンダント。PCで直接コードを書かずに、産業用ロボットアームの動作確認・位置決め・プログラミングを行うためのハンドヘルド機器です。
写真: Auledas、CC BY-SA 4.0、Wikimedia Commons経由関連するものの別の手法として、ハンドガイディングがあります。ペンダントのボタン操作ではなく、ロボットのアームを直接手でつかんで動かし、経路を記録する方式です。これは協働ロボットで扱った4つの協働運転モードの1つでもあります。下記のKUKA「ready2_pilot」は、このハンドガイドによるティーチングのために作られた商用製品の一例です。
KUKA公式の解説動画。無線式のハンドガイド機器「ready2_pilot」を使い、オペレーターがロボットアームを直接手で動かして経路を教示する様子を紹介しています。
02オフラインプログラミング（OLP）
オフラインプログラミングは、実機に一切触れず占有もせずに、別のコンピュータ上で3D CADモデルとロボットセルのシミュレーションを使い、同種の動作プログラムを作り込む方式です。完成したプログラムはシミュレーション上で検証してから実機のコントローラーへ転送します。生産ラインが止まるのは最終確認と微調整の時間だけで、プログラミング作業全体の間ではありません。 （Visual Componentsのガイド）
OLP用ソフトウェア
OLPは、汎用のCADツールではなく専用のシミュレーションソフトウェアで行います。
ABB RobotStudio / FANUC ROBOGUIDE
各大手メーカーも、自社のコントローラー・機種に合わせて調整された自社製OLPツールを提供しています。ABBのRobotStudio、FANUCのROBOGUIDEのほか、安川電機やKUKAにも同等のツールがあります。
Webots
Cyberbotics社が開発するオープンソースのロボットシミュレーターです。RoboDKやRobotStudioのように産業用OLP専用に作られたものではありませんが、無料でメーカーを問わず使える選択肢として、ロボティクス教育・研究の現場でよく使われています。
03ティーチング・プレイバック と OLP の比較
ティーチング・プレイバック（ペンダント）
単純な作業であれば習得しやすく、CADデータも不要です。一方でその作業の間はロボットが生産から外れ、部品が変わるたびに一から教え直す必要があります。
オフラインプログラミング（OLP）
プログラムの作成・シミュレーションの間も生産ラインは止まらず、複雑な複数ロボットのセルも3D上で計画しやすくなります。その代わり、正確なCADモデルとシミュレーションソフトが必要で、現場での最終キャリブレーションも欠かせません。
04日本のティーチング資格制度
日本では、完全に認証された柵・固定式の安全対策なしに、産業用ロボットの可動範囲内でティーチングやその他の操作を行う作業者は、労働安全衛生規則に基づく「産業用ロボットの教示等の業務に係る特別教育」という所定の特別教育を、作業前に修了することが法律で義務付けられています。これは協働ロボット記事で扱った柵・囲いの規制とは別の要件です。この義務は雇用主だけでなく、実際にティーチングを行う本人に課されるもので、全国の教習機関や都道府県の労働基準協会などが講習を実施しており、多くは関連法規・ロボット機構に関する学科講習と、実技講習を組み合わせた構成になっています。
日本ではこのテーマに関する検索も実際に一定数あり、現地で産業用ロボットを導入するチームが計画段階で織り込んでおくべき実務上の制約です。
05AIが両方を置き換えつつある領域
ティーチング・プレイバックもOLPも、いずれも固定的な動作プログラムを人手で作り込む手法です。フィジカルAI研究の少なくない部分は、この「人手での作り込み」自体を丸ごと置き換えることを狙っています。正確なウェイポイントをプログラムする代わりに、ロボット基盤モデルが——多くの場合、人間のデモンストレーションから——方策を学習し、元のプログラムが想定していなかった変動にも汎化できるようにする、というアプローチです。Sim2Realの記事では、OLPがセルをシミュレートするのと同じように、こうした方策がシミュレーション上で学習されてから実機に展開される流れを扱っています。またフィジカルAIの記事では、これが「知覚→推論→行動」というより大きなループの中でどう位置づけられるかを扱っています。
06よくある質問（FAQ）
Q.日本で産業用ロボットのティーチングをするには資格が必要ですか？
A.完全に認証された柵・固定式の安全対策がない状態で、ロボットの可動範囲内で作業する場合は必要です。労働安全衛生規則により、産業用ロボットの教示等の業務に係る特別教育を事前に修了することが義務付けられています。
Q.OLPは大規模で複雑な設備でないと使う価値がないのですか？
A.大規模なほど、生産ラインを止めずにプログラムできる恩恵が大きく、投資回収も早くなります。ただし「実機を占有しない」という核心的なメリット自体は小規模なセルにも当てはまり、特に部品替えのたびに頻繁にプログラムを組み直す必要がある現場では効果があります。
Q.AIは実際にティーチングを代替できているのですか、それともまだ研究段階ですか？
A.まだデフォルトではなく、移行が進んでいる段階です。学習された方策は、明確にデモンストレーションされた特定のタスクではうまく機能し、一部の倉庫・物流の現場では実運用にも入り始めています。ただし溶接の許容誤差や組立精度が求められる、精度重視の産業用途の多くでは、依然として学習方策ではなく明示的なプログラミングが標準です。
Q.ハンドガイディングとティーチングは同じものですか？
A.重なる部分はありますが、同じではありません。ハンドガイディングは、ロボットのアームを手で直接動かすという特定の手法の一つで、ティーチングに使えると同時に、ISO/TS 15066が定める4つの協働運転モードの一つでもあります。「ティーチング」は、ペンダントでのジョグ操作・ハンドガイディング・OLPなど、動作プログラムをコントローラーに反映させる手法全般を指す、より広い言葉です。
Q.OLPツールは、メーカー専用のものと、RoboDKのようなメーカー横断型、どちらを使うべきですか？
A.主にセル内で使うロボットのメーカーが1社か複数かで決まります。各社純正のツール（RobotStudio、ROBOGUIDEなど）は、そのメーカー固有のコントローラー挙動を最も正確に再現できる傾向があります。RoboDKのようなメーカー横断型ツールは、その精度の一部と引き換えに、異なるメーカーのセルを1つの環境で計画・比較できるという利点があります。
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