まず、トンネル内では衛星からの電波が届かないため、GPSなどの衛星測位システムが使えない。ドローンは自分で周囲を見て自律的に飛行する必要がある。また、工事中のトンネル内にはさまざまな設備や工作機械、作業員などでごちゃごちゃしている。屋外ならそのはるか上空を飛べるものを、トンネルには天井があるため、それにぶつからないよう隙間をぬって行かなければならない。しかも、工作機械や人はつねに動いている。
そうなると、ドローンは飛行中にリアルタイムで周囲の障害物を認識し、動いていればその動きを把握してルートを決めることが求められる。かなり高度な技術だ。これを実現させたのが、大林組と建築現場のスマート化を推進するトップライズ、そしてカーネギーメロン大学機械工学科の嶋田憲司教授が主宰する計算工学・ロボティクス研究室だ。
この技術は、ドローンのセンサー付きカメラが検知した物体が、動いているかどうかを独自のアルゴリズムで判断する。そして、その情報をドローン内部で処理してリアルタイムでトンネル内の3次元地図を生成する。それにより、衛星測位システムに頼ることなく、自ら切羽までの安全な最短ルートを割り出して飛行できる。
もちろん、切羽に到着すると、切羽の写真を撮影し、複数の写真からその3次元モデルを生成して、削り足りない部分があればそれを重機オペレーターに伝える。オペレーターは切削不足箇所を画面で正確に把握できるので、作業効率があがり施工精度も向上するということだ。
今後はカーネギーメロン大学から技術移転を受け、さらに実証実験を重ねて実用化を目指すという。この技術は、トンネル工事だけでなくさまざまな場所での応用が期待される。産業用ドローンは人の操縦に頼ることが多く、建造物などとの接触事故も少なくない。この技術が実用化されたなら、そうした問題も大幅に改善されるだろう。
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