ACS / FMS

デッドロックゼロの24時間 マルチロボット統合管制システム

Navi-BrainはETAベース予測交通管理でデッドロックを根本から排除するマルチロボット統合管制システム(ACS/FMS)です。500台以上対応の分散構造とVDA 5050標準で異種ロボットを単一プラットフォームで統合管制します。

Technical Specifications

同時制御500台以上(分散構造設計)
管制構造エリア別ACS分散 + Handoverプロトコル
交通管理ETAベースの予測によるデッドロック防止
経路計画MAPF(時間・空間の同時探索)
異機種ロボットVDA 5050標準による統合管制
設備連携OPC-UA、Modbus TCP、PLC直接通信
シミュレーターNavi-Core Sim、PLC-Sim、倍速シミュレーション
安定性サーバー冗長化(Active-Standby) + Auto Recovery

500台+

分散構造の設計容量

0デッドロック

ETAベースの事前防止

24/7

無停止運用

主な機能

7つの機能

ETAベースデッドロック事前排除

ロボットが交差点に到達する前にETAで衝突可能性を予測し経路を事前調整。交差点待機が構造的に排除されます。

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産業現場向けMAPFエンジン

ロボット外形・機構学・動的障害物を反映した時空間同時経路探索。学術CBSアルゴリズムを産業現場レベルで実用化。

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マルチマップ管制機能

ロボットはマルチマップ環境でマップ間を移動する経路を実行でき、各マップはPortalノードを介して相互に接続されます。Portalノードを通過する時点でMap ChangeおよびPosition Calibrationアクションが自動実行され、ロボットの位置合わせとマップ切り替えが同時に行われます。

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現場設備のスマートな統合管理と上位システム連携

上位システムおよび現場設備との簡単な統合をサポート

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線形スケール分散構造

ゾーン別分散ACSとHandoverプロトコルにより、ロボット数増加に対して性能が線形にスケールします。

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事前検証シミュレーター

Core-Sim・PLC-Sim・加速シミュレーションで現場投入前にシナリオを完全検証。現場リスクを構造的に削減します。

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二重化+自動復旧

Active-Standbyサーバー二重化と自動復旧でサーバー障害時も管制を継続。単一障害点を排除します。

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ETA予測交通管理:交差点で止まらない

Navi-Brainの交通管理は「ロボットがどこにいるか」ではなく「いつどこに到着するか」を基準に動作します。各ロボットの実際の速度・加速度を反映したETAを計算し、デッドロック可能性がない区間までのみ確定経路を割当。先行ロボット通過確認後に予備経路が自動確定し、後続ロボットが停止なく連続走行します。

  • ETAベースデッドロック事前排除 — 交差点待機を根本排除
  • VDA 5050 Base/Horizonで無停止誘導経路割当
  • ゾーン別分散ACSで500台以上線形スケール

ETA予測型交通管理の3Dビューア。各ロボットの実速度・加速度から交差点への到着時刻を計算して占有時間窓の重なりを判定し、デッドロックがなければ先行ロボットの通過を確認した時点で VDA 5050 Base/Horizon の予備区間を確定に昇格させ、後続ロボットは停止せずに交差点を通過します。位置ベースの管制と比べて交差点あたり約 3.6 秒を短縮し、ゾーン別分散ACSにより500台以上まで線形に拡張できます。

交差点 N-00 占有予約
R-01
余裕
1.23s
R-02
R-02′
0 s7 s14 s
① 共有リソースとしての交差点

2台のロボットの経路がノード N-00 で交わります。交差点は一度に1台しか占有できない共有リソースであり、交通管理が実際に解決すべきなのはこの一点です。

Base 確定 Horizon 予備 位置ベース停止ドラッグで回転 · ホイールで拡大

MAPF(マルチロボット経路計画)の3Dビューア。ロボット 10 台がそれぞれの目標へ移動する状況で、1台ずつ最短経路だけで動くと同じマスで衝突が発生します。全台の経路を一度に計画すれば、互いに道を譲り順序を守りながら衝突なく全台が到着します。画面上の計画はブラウザで実際に計算した結果です。

ロボットごとに行き先がある

倉庫では複数台が同時に稼働します。各ロボットには現在の位置と向かうべき位置があります。点線がそれぞれの目標です。

衝突 到着ドラッグで回転 · ホイールで拡大

MAPF

    Product Image

    マルチマップ管制機能

    ロボットはマルチマップ環境でマップ間を移動する経路を実行でき、各マップはPortalノードを介して相互に接続されます。Portalノードを通過する時点でMap ChangeおよびPosition Calibrationアクションが自動実行され、ロボットの位置合わせとマップ切り替えが同時に行われます。

    マルチマップ管制の3Dビューア。左のエレベーターと右のフロア別マップ(1・2・3階)が同じ高さに配置されています。ロボットは1階で MAP-1F を使用して走行し、エレベーターに乗車した瞬間にそのマップの使用を終了します。上昇中に目的階のマップ MAP-3F を事前にロードし、3階到着と同時に MAP-3F へ切り替えて、新しい原点を基準に座標を記述し直します。同じ乗り場の地点が MAP-1F では (0.30, 3.50)、MAP-3F では (15.00, 3.50) と読み取られます。

    R-03 · 使用中のマップ
    MAP-1FMAP-2FMAP-3F
    使用マップ
    局所座標
    全体座標
    E/V-1
    ① フロア別マップとエレベーター

    左がエレベーター、右がフロア別マップです。1・2・3階のマップは各階の高さにそのまま配置され、それぞれ独立した原点とバージョンを持つ別々のマップです。ロボットは一度に1フロアのマップのみを使用します。

    使用中マップ プリロード 遷移 (E/V)ドラッグで回転 · ホイールでズーム

    ゾーン別マップ管理の3Dビューア。左の Navi-Brain コアが5つのゾーンのマップを管理します。ゾーンはフロアで分かれ、同じフロア内でも分かれており、各ゾーンは独立したマップ・バージョン・ロボットを持ちます。ロボットが実際に保持しているマップバージョンを監視して不一致を再同期し、1つのゾーンのマップを編集すると検証・ステージングを経てそのゾーンのロボットにのみ配信し、問題が発生した場合はそのゾーンだけを以前のバージョンに戻します。

    Navi-Brain · マップレジストリ
    ZONE-AMAP-A
    ZONE-BMAP-B
    ZONE-CMAP-C
    ZONE-DMAP-D
    ZONE-EMAP-E
    ① ゾーンごとに1枚のマップ

    現場はフロアで分かれ、同じフロアの中でもゾーンに分かれます。1階西側・東側、2階西側・東側、3階全体 — 5つのゾーンがそれぞれ独立したマップです。ロボットは自分のゾーン内だけを移動しますが、5枚のマップは Navi-Brain の1か所で管理されます。

    同期 編集・検証 配信 不一致・異常ドラッグで回転 · ホイールでズーム

    現場設備のスマートな統合管理と上位システム連携

    Navi-Brain 設備連携 3D ビューア。自動ドアの開閉、エレベーター呼出とフロア間搬送、ホイスト積載インターロック、充電器ドッキング、通信異常時のフェイルセーフ、そしてスピードゲート・コンベヤ・火災受信機・WMS への拡張を順に示します。

    ① ひとつのブローカー、ひとつのマップ

    Navi-Brain は自動ドア・エレベーター・ホイスト・充電器をそれぞれのゲートウェイで接続し、すべての機器をノード–リンクマップ上に登録します。上位では WMS・MES・MCS などの上位システムと連携して作業指示を受け、下位ではロボットと直接つながります。ロボットは機器と通信せず Navi-Brain に通行権限を要求するだけなので、機器が入れ替わっても変わるのはゲートウェイひとつだけです。

    指示 (Command) 状態確認 (Ack) 警報 · リンク遮断ドラッグで回転 · ホイールで拡大

    WMS、MES、MCSなどの上位システムとの有機的な連携をサポートすると同時に、充電器(Charger)、ゲート(Gate)、ホイスト(Hoist)など多様な現場デバイスをノード(Node)と1:1でマッピングし、簡単に設定できます。

    • UI内のトグルボタンで設備のOn/Off状態を簡単に制御し、現場設備の使用可否をリアルタイムで管理します。
    • 設備を無効化すると不要な制御コマンドを根本から遮断し、システムの安定性を高めます。
    • VDA5050、OPC-UAなどの標準プロトコルにより、規格化されたメッセージを送信します。

    標準プロトコルによる異機種AMR制御

    VDA5050は、ドイツのVDA・VDMAが制定した、AGV/AMRと上位管制システム間の通信標準です。MQTTベースのオープンなインターフェースで走行指令(Order)、状態(State)、即時指令(InstantAction)を規格化し、メーカーの異なるロボットでも一つの管制システムで同じ方法で制御できます。

    • メーカー・機種の異なるAMR/AGV/AFLを単一のACSで同時に運用し、ベンダーロックイン(Vendor Lock-in)を解消
    • Order / State / InstantAction / Factsheetなど規格化されたJSONメッセージにより、ロボットごとの個別連携開発が不要
    • MQTTベースのリアルタイム通信 — 軽量なPub/Sub構造により、大規模なロボット群でも低遅延で状態収集と指令伝達を実現
    • WMS・MES・ERPなどの上位システムと標準インターフェースで接続し、オーダーから搬送完了まで単一のワークフローを構成

    シミュレーターで現場投入前の完全検証

    Core-Simで実際の現場マップとロボットパラメータをそのまま入力して走行シナリオを事前検証。PLC-Simで設備連動シナリオも事前テスト。加速シミュレーションで数日分の運用パターンを数時間以内に検証し、現場投入リスクを構造的に削減します。

    • Core-Sim:実際のマップ・ロボットパラメータベースのシナリオ検証
    • PLC-Sim:設備連動シナリオ事前検証
    • 加速シミュレーションで長期運用パターンを早期把握
    • 複数ユーザー同時マップ編集対応
    シミュレーターで現場投入前の完全検証

    ① お客様の入力項目

    現場図面、保管形態、物量、貨物仕様、設備・運用条件をいただきます。値が確定していない項目は、範囲でいただいても進められます。

    シミュレーターで現場投入前の完全検証

    ② シミュレーション結果レポート

    フローごとのサイクルタイムを段階別に分解し、Best/Worstの偏差とあわせて、運用シナリオ・充電方式別の必要台数を提示します。

    Navi-Brain 導入のご相談

    専門家と現場環境を分析し、最適なソリューションを設計しましょう。導入のご相談から現場設置まで、全工程をサポートします。

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