用語解説 スリーディービジョン

3Dビジョンとは

3Dビジョンは、対象物の奥行きや傾きを三次元で捉え、ロボットの「目」になる画像認識技術です。2D画像との違い、ばら積みピッキングでの使い方、導入手順と費用の考え方、京セラの事例と競争の軸を解説します。

3Dビジョンとは、カメラやセンサーで対象物の奥行きを含む立体形状を取得し、その位置と姿勢(傾き)を三次元で把握する画像認識技術です。製造・物流の現場では、ロボットが「どこに、どの向きで」部品があるかを知るための目として使われます。代表的な用途は、箱に乱雑に積まれた部品を1個ずつ取り出す「ばら積みピッキング」です。なお「3Dビジョン」は立体視ディスプレイなどの名前として使われることもあります。本記事では産業用の3D画像認識を扱います。

2Dの画像処理で分かるのは、平面上の位置や模様までです。高さや傾きは分かりません。ばら積みの部品は互いに重なり、向きもそろっていません。ロボットアームでつかむには、1個ずつの三次元の位置と姿勢が必要です。一般的な処理は次の流れです。まずセンサーで奥行きデータ(点群)を取得します。次に、その中から個々のワークを切り出します。最後に、つかむ位置と角度を計算してロボットに渡します。

この技術には苦手な対象があります。代表例は、光沢のある金属部品、半透明の樹脂部品、ごく小さな部品です。一般的な原理として、光沢面は光を強く反射するため、奥行きの計測が乱れやすくなります。半透明の素材は光が中まで通るため、表面の位置を捉えにくくなります。極小品は、センサーの解像度に対してワークが小さすぎると、形状を十分に取得できません。

この課題に対する具体的な取り組みとして、京セラの事例があります。京セラは「ファクトリーイノベーションWeek 秋 2026」(2026年9月9〜11日、幕張メッセ)内の「ロボデックス 秋」に出展し、「AIビジョンソリューション」を紹介しました。3DビジョンとAIを組み合わせた高度な認識により、ばら積みされた光沢品・極小品・半透明品のピッキングを可能にするという内容です。つまり、3Dビジョン単体では難しかった対象を、AIによる認識で補う方向の製品です。ただし、認識精度や処理速度の数値、対応するロボットの機種については、当サイトの記事の範囲では確認できていません。

エンジニア向けに、使い方の一般的な流れを説明します。製品によって手順は異なり、京セラ製品の手順を示すものではありません。まず、ワークを撮影できる位置にセンサーを設置します。次に、カメラの座標とロボットの座標を対応付ける「キャリブレーション」を行います。続いて、対象ワークの形状を登録または学習させ、つかむ位置を設定します。最後に、ロボットや設備の制御装置と通信させて運用します。立ち上げでは、ワークの種類が増えるたびに登録や調整がどれだけ必要になるかが、工数を大きく左右します。

料金について、京セラのAIビジョンソリューションの価格は、当サイトが把握している範囲では公表されていません。一般に3Dビジョンの導入費用は、センサー、認識ソフトウェア、ロボット本体、システムインテグレーション(据え付け・調整)の組み合わせで決まります。そのため、1つの相場を示すことはできません。企画・DXの担当者が検討する際は、対象ワークの現物を使った事前検証の可否と費用をまず確認するのが確実です。

投資家の観点では、作り手は京セラだけではありません。ただし、個別の競合企業と各社のシェアは、本記事の参照範囲では確認できていません。構造としては、センサーを作るメーカー、ロボットメーカー、認識ソフトウェアの開発企業、現場に組み込むシステムインテグレーターが関わる分野です。ここからは筆者の見方です。競争の軸は、光沢・半透明・極小といった難しいワークにどこまで対応できるか、そして新しいワークの立ち上げがどれだけ速いかに移りつつあると考えます。京セラがこの2点のうち前者を前面に出していることは、その表れと見ています。

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