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土木学会 建設用ロボット委員会土木技術小委員会主催 「遠隔操作式建設ロボット操作性実験見学会」に参加しました。 (取材日:H25年3月1日)

土木学会 建設用ロボット委員会土木技術小委員会により「遠隔操作式建設ロボット操作性実験見学会」が開催され、当センターも参加させていただいた。
場所は茨城県つくば市にある独立行政法人 土木研究所の建設機械屋外実験場であり、当日は、大学、自治体、ゼネコン、メーカーなどから総勢55名が集まった。
奥に見える建屋は、建設ロボットを遠隔操作しデータを計測する操作計測室。

実験の平面図である。建設ロボット(バックホウ)を遠隔操作するためには、バックホウ自体に搭載する車載カメラ以外にも、バックホウの動作状況を俯瞰的に確認するための外部カメラが必要となる。
(外部カメラ設置位置1-1、2-1)
まずはバックホウを遠隔操作にて、中央に造成された走行時障害物(マウンド)を乗り越え、作業エリアへ移動する。

さらに、作業エリア①にある土嚢等をバケットで引っ掛けて②の指定位置へ移動し、一連のサイクルタイム、設置精度等を計測する。

バックホウは、この操作計測室にあるモニターの画像を見ながら、手元にあるオレンジ色の操作器を用いて操作する。モニターに映る画面は上2 枚が外部カメラ(有線)、下が車載カメラからアナログ無線を通じて送られてくる映像である。
※モニターを見ながらバックホウを操作している状況を、動画でご覧いただけます。

オペレーターの頭部にある器具はアイマークレコーダ※1 であり、オペレーターが操作時において、どのモニターのどの部分を見ているのか記録している。
※1アイマークレコーダ:人が見ている箇所を可視化し計測可能にする視線計測装置。

画面上にある□と+のマークが実際のオペレーターの目線である。一つの作業の中でも状況に応じて見る箇所が変わる。
この実験は平成22 年度より続いており、当初モニターには4 画面を映していたが、オペレーターが見ていない画像があることが実験にて判明し、3 画面に減らしたそうである。
※オペレーターの視点が、動画にて確認できます。

操作計測室から特定小電力無線にて送られてくる信号によりバックホウは動く。 重機操作経験5 年以上、および経験1年未満のオペレーターにてデータ採取が行われているが、この画像は経験5 年以上のオペレーターが操作している状況である。両者の差は、走行時障害物(マウンド)を乗り越える際のバックホウの動きや、 土嚢等を移動させる際のオペレーターの視点などにおいて顕著に現れるそうである。
※無人のバックホウが動いている状況を、動画でご覧いただけます。

独立行政法人 土木研究所 技術推進本部 先端技術チーム 主任研究員 茂木 正晴氏より、行われている実験の概要と現時点での考察についてご説明いただいた。
今後被験者数を更に増やしデータの信頼性を向上させるとともに、現場状況の認知に関するメカニズムの把握、作業効率の向上に関連する因子の抽出を図っていくとのことである。
この実験結果が遠隔操作式建設ロボットオペレーターの育成プログラムなど、無人化施工※2 の更なる進展につながっていくことを期待したい。
※2 無人化施工:建設工事を遠隔地より安全かつ円滑に行うもの。ラジコン装置等を取り付けた建設機械群をオペレーターが遠隔地より操作することで安全性を確保する。 (建設無人化施工協会ホームページより引用。http://www.kenmukyou.gr.jp/index.html

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