油圧ショベルでの作業自動化…キャタピラーと大成建設が共同開発に着手

テクノロジー レスポンス

キャタピラージャパン合同会社と大成建設は共同で、油圧ショベル『Cat 320』をベースマシンとし、掘削・積込などの作業を自動化する技術開発に着手した。一定規模の建設現場内で複数の建設機械を自動連携させた、無人化施工の実現が目標。

生産労働人口の減少や高齢化が社会問題となる中、建設産業においても、生産性の向上や人手不足の解消は大きな課題となっている。近年、国土交通省は、様々なICTの活用により建設現場の生産性を向上させる「i-Construction」を推進している。

Cat 320は、生産性、テクノロジー、燃費、メンテナンスコスト、安全など、多くの面で従来モデルを超える、次世代油圧ショベルとして開発された。電子制御油圧回路の搭載により半自動施工をる2Dマシンコントロールや、バケット積載量計測システムを標準装備し、さらに機体がCAN制御に対応しているため、自動化のベースマシンとして適している。

開発の第1段階として自律割岩システムのテストを2018年6月に実施し、CAN制御機構を搭載したCat 320と自律割岩システムとの親和性が実証された。

テストでは、大成建設が2014年に開発した、遠隔操作と自律制御可能な建設機械システム(T-iROBOシリーズ)のうち、自律割岩システムを使用し、Cat 320の本体に改造を加えること無く自立割岩システムを実装・作動させることができた。直径1.5m級の大型岩石の割岩作業では、90%以上の高い精度での自律作業が確認された。

2018年7月からは第2段階として、土砂ピットの掘削とダンプ積込作業を自動化するアルゴリズムの構築を開始した。土砂ピットの掘削とダンプ積込作業は、建設現場で頻度の高い作業だ。2018年度は、熟練工の運転技術をデータ化し、基本的な掘削積込動作を自動で円滑に動作させることと、普通ダンプトラックとの連携に注力した。

今後、キャタピラージャパンは、実証フィールドや実際の建設現場で実証試験を行ない、将来的にはAI技術も活用し、建設機械の作業自動化および無人化施工技術の確立をめざす。

  • 高木啓
  • 第2段階:自律制御による掘削作業
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