土木学会の技術推進機構インフラマネジメント新技術適用推進委員会が1月30日に都内で開いた、インフラメンテナンスのロボット活用に関するシンポジウムで、東大大学院工学系研究科総合研究機構i-Constructionシステム学寄付講座の永谷圭司特任教授が「フィールドロボティクスの現状と展望－インフラメンテナンスへの活用に向けて－」をテーマに基調講演。インフラメンテナンスへの導入が期待されるフィールドロボティクスなどを紹介した。

　永谷特任教授は、フィールドロボット技術にとって「移動機構」「位置推定」「環境認識」「動作計画」の4項目が大きな構成要素になるとした上で、移動機構はレスキューロボットなどで使われる車輪部のクローラータイプに着目。コントローラーなどによる遠隔操作式ロボットもあるものの、斜面崩壊などの災害現場ではクローラータイプの建機の「後ろに紐(ケーブル)をつけて、斜面の上り下りを紐で調整するというのは結構便利である」とし、火山の噴気孔内のガス調査にも転用できると説明した。このほか、UAV(無人航空機)などの飛行タイプ、交通規制や足場を伴わずにトンネルや橋梁を点検できる特殊タイプ、二足歩行・四足歩行の脚(きゃく)タイプの特徴にも触れた。

　位置推定では「GNSS(衛星測位システム)が最も普及している」要因として、「その精度がすごく良くなっている」ことを挙げた。ただ、木や崖などによって衛星からの電波が遮断・反射し、測位誤差が増大する「マルチパス」が生じるため、事前に取得した地形情報を踏まえ、衛星の電波を直接受け取れる「可視衛星」のみを用いた測位方法が有効と指摘。
　電波が受信できないとGNSSは機能しないことから、位置推定とマップ構築を同時に行う「SLAM技術」も解説した。

　環境認識と動作計画の技術開発の現状を踏まえ、橋梁点検の自動化には「移動機構は全然足りていない。位置推定もまだ十分ではない。環境認識についてはカメラの解像度は十分、いずれ人を凌駕する。動作計画はそれほど大変ではない」との認識を示した。

　さらに、土工関連の自動化では「移動機構は十分」としながらも、位置推定は「GNSSだけでは不十分」、環境認識も「作業を行う際は十分ではない」、動作計画については「非常に大変」と、橋梁点検、土工関連ともに自動化までの道のりは険しいとしており、「現場での適用経験とフィードバックが重要」と締めくくった。

　防災科学技術研究所の上石勲雪氷防災研究センター長は「除雪のロボット化・自動化に関する取り組みと展望」と題して基調講演した。新潟県の大雪時の事故は「雪おろし」「除雪機」に起因する事故が依然として多いと指摘。道路除雪に伴う除雪機械のオペレーターも高齢化が顕著で「除雪は住民、行政、道路管理者にとって大きな負担。さらにきめの細かい除雪は人的資源に依存している」ことから、除雪ロボットの開発・研究が積雪寒冷地の安心・安全の確保に寄与すると紹介した。
　具体的には、▽センシング技術=雪の状態(雪質、温度、重さ)や堆積形状をリアルタイム、非接触で測定する技術、GNSSによる除雪位置の詳細把握、降積雪・交通量情報から最適除雪路線を決定する技術▽除雪制御技術=VR活用道路除雪無人化(リモート操作)技術の開発、自動運転道路除雪車の開発、排雪場所までの運搬技術、自動屋根雪処理ロボットの技術開発▽雪の下になる道路構造、住宅施設のデータベース構築–に取り組んでいるという。将来的には、高速道路会社や自治体の除雪対象路線に道路除雪ロボットの実装、人力に頼っている複雑な道路構造物の周辺除雪を遠隔オペレーター操作、車道除雪の一部自動化のほか、高齢者世帯や空き家の屋根雪処理の無人化を計画している。

　シンポジウムでは、港湾空港技術研究所の加藤絵万構造研究領域構造研究グループ長、龍谷大理工学部電子情報学科講師で、ロボカップ日本委員会理事の植村渉氏もそれぞれの研究成果などを紹介した。

　NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)の取り組みとして、「NEDOインフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクトの概要」「鋼橋懸垂型点検ロボットを活用したデジタルツイン」「橋梁点検用ドローンマルコの点検業務利活用への展開、課題およびその解決に向けて」「ロボットを活用した先進X線・中性子非破壊検査技術」を各担当者が説明した。

建設通信新聞電子版購読をご希望の方はこちら