工場の現場は、以前とは大きく様変わりしています。現代では、ロボットが製品を組み立て、複雑な状況下で臨機応変に判断し、新しい課題に取り組み、リアルタイムで意思決定を行っています。そして、彼らは人間の管理なしに、多くのことを行うことができます。
初期の産業用ロボットは、冗長的で危険な作業を引き受けることで製造工程を前進させましたが、それでも単純な事前にプログラムされた動作に限定されていました。状況は変化しました。自律型モバイルロボット（AMR）は、最先端のマイクロエレクトロニクス、高性能バッテリ、高度なワイヤレス接続機能を備えています。
これらのロボットは自己認識能力を持っていないものの、周囲の環境を視覚化し、解釈することはできます。さまざまなセンサから情報を収集し、変化する状況に対応し、割り当てられたタスクを達成するために行動を適応させています。これらのAMRは、機械学習と呼ばれる人工知能の一形態を採用することで、自律的に行動し、忙しい工場環境を移動します。
自律型ロボットは、無人工場において重要な役割を果たしています。暗闇工場とも呼ばれるこれらの施設では、人間の活動はほとんど必要ありません。AMRは暗闇でも稼働できる高度なセンサを搭載しているため、完全な消灯下での製造が可能になりつつあります。AMRは生産においても重要な役割を果たしており、工場内の原材料を運搬しています。独自に行動できる能力により、動的な環境における最も安全なルートを計算することができます。生産スケジュールに変更が生じた場合は、自律型ロボットの群れに通知され、正しい部品が正しい場所に正しいタイミングで届くようになっています。
産業環境を効果的に移動するために、AMRはセンサ、視覚システム、機械学習を活用して環境を理解します。多くの産業用機械と同様に、これらのロボットは過酷な環境下で作業しながら膨大な量のデータを処理する必要があります。この問題の解決に役立つのが、産業環境の振動や衝撃に耐えながら、高速データ転送を実現する無線周波数（RF）コネクタです。このコネクタは、センサからプロセッサへの通信を可能にします。
AMR通信プロセスに不可欠な要素として、RF信号が関与しています。無線でデータを送信または受信するあらゆる機器は、情報を伝送するためにRF信号を使用しています。RF信号は、中心導体を1本備え、その周囲を導電性のシールドで覆った同軸ケーブルとコネクタを使用して、機器の周りに伝送されます。内部導体と外部導体は、誘電体と呼ばれる絶縁体によって分離されており、その寸法は、RF信号の効率的な伝送を可能にするために重要です。
5G無線通信は比較的低い周波数、最大6GHzを使用しますが、多くのアプリケーションではより高い性能が求められます。最新の精密RFコネクタは、80GHzを超える周波数の信号を伝送することができます。これらの高い周波数により、AMRは膨大な量の情報をワイヤレスで送信することができ、他の近隣の機器と情報を共有する動的なネットワークの一部を形成します。このデータネットワークはスマート工場の基幹を構成します。
このような高周波に対応するRFコネクタは、厳密な要件に基づいて製造されています。コネクタの本体と接点は、寸法が一定になるように加工されており、誘電体に使用されるプラスチック材料は、安定性を考慮して選択されています。その結果、最高周波数でも安定したインピーダンス特性と低損失を実現するコネクタが誕生しました。
それでも、高周波の物理法則により、コネクタは小型化が進んでいます。例えば、産業用アプリケーションで長年使用されてきた人気の高いSMAコネクタは、高周波では限界があります。2.92mm同軸コネクタなどの新しい設計では最大40GHzまで対応可能であり、SMPMではさらに高い周波数、最大65GHzまで対応可能です。
最新のAMRの設計者は、自動車業界向けに開発されたテクノロジーを活用することができます。電気化、先進運転支援システム（ADAS）、自動運転車の導入により、車両が直面する過酷な環境に耐える堅牢なRFコネクタシステムに対する需要が高まっています。工場敷地外を走行するAMRにとって、この信頼性は極めて重要です。AMRの最適化には、工場ネットワークから離れた場所でも最新の5Gネットワークとの通信を可能にする高性能RFコネクタが必要となります。また、これらの自律型ロボットには、全地球測位および全地球航法衛星システム（GPSおよびGNSS）に対応する小型で頑丈なアンテナコネクタも必要となります。
これらの通信システムすべてに共通する鍵となるのは、産業分野の厳しい環境向けに設計されたRFコネクタです。しかし、効果的な通信に必要な高い周波数に対応できる小型コネクタは、このような厳しい環境下では脆弱になる可能性があります。精密な製造と堅牢な設計が不可欠であり、ケーブルへのストレスを軽減する設計機能、例えばエッジランチングや角度付きPCB実装コネクタなども必要となるでしょう。
幅広い業界が最新のAMRを採用しています。管理者の監督なしに作業ができるため、人間には危険すぎる作業をさせるのに理想的です。現在、その主な用途は産業分野での利用ですが、AMRの用途は科学研究や災害救援、さらには宇宙空間や戦場など、多岐にわたる可能性があります。
産業用AMRは、人間の作業員を反復的な作業の監視から解放します。これらのデバイスは、家庭から工場、そしてそれ以外の場所に至るまで、さまざまな環境で情報を共有し、ナビゲーションを行い、通信を行う必要があります。テクノロジーは、これらのタスクを達成するために必要なワイヤレスリンクをAMに提供します。通信信号を伝送するには、設計者は世界でも最も過酷な環境下でも高い性能を発揮する最新のRFコネクタを必要とします。