初出展のコマツ、無人運転や5G遠隔操作で変わる建設現場の未来 —CEATEC JAPAN 2018レポート4

建設機械メーカーのコマツは、幕張メッセで開催されたCPS/IoTの総合展「CEATEC JAPAN 2018」(10月16日~19日)に初出展し、自動運転の油圧ショベルとクローラダンプを紹介するとともに、第5世代移動通信システム「5G」によるブルドーザーの遠隔操作のデモンストレーションを披露した。

「眼」がついた油圧ショベルとクローラダンプ

コマツの「スマートコンストラクション」は、無人運転と遠隔操作で進化する —CEATEC JAPAN 2018レポート3
(左)新型のクローラダンプは、ZMPのステレオカメラと自動運転システムによって作業者を認知する(右・上)自動運転の油圧ショベルにはAIによる「眼」と地形計測技術が搭載され、無人での運転・施工が可能になった(右・下)クローラダンプにはZMPの自動運転技術が使われている。計画した走行経路に従って走行する他、油圧ショベルとの協調も可能。

コマツはこのほど、自動運転の油圧ショベルを開発した。同社がこれまで提供してきたICT建機にも「自動」の機能はあった。しかし、それは主に施工の精度を上げる意味での自動化だった。

コマツのICT建機にはGNSS(グローバル衛星測位システム)のアンテナが搭載されているため、その建機が地球上のどこにあるのかを特定できる。その位置情報と3Dの地形データ、油圧シリンダに搭載されたセンサーを連動させることで、±3 cmの精度で建機を自動制御することが可能だった。

今回の新しい油圧ショベルは、新たにAIの画像認識技術を用いることで、現場の状況を認識できる「眼」がついたことになる。

その「眼」により周囲にいるヒトやモノを認識し、さらに3DLiDARを用いた地形計測の技術と組み合わせることで、土砂の掘削や積み込み、旋回など一連の建機の動作を自動で行うことができ、無人運転が実現する。

ハードウェアにはNVIDIAのAIコンピュータ「JETSON TX2i」と「Jetson AGX Xavier」を搭載。ソフトウェアにはAIベンチャーABEJAのプラットフォームが使われている。

コマツの「スマートコンストラクション」は、無人運転と遠隔操作で進化する —CEATEC JAPAN 2018レポート3
コマツの油圧ショベルに搭載される、NVIDIAのAIコンピュータ「JETSON TX2i」(左)と「Jetson AGX Xavier」(右)。

一方、クローラダンプには、自動運転ベンチャーのZMPの技術が使われている。「眼」の役割を担うステレオカメラによって作業者を認識し、ヒトが接近した場合には自動停止する。また、GNSSアンテナによって地形に対するダンプの位置を特定できるため、計画した走行経路に基づき、土砂を指定された場所に運搬することができる。

この油圧ショベルとクローラダンプは、互いに協調した作業もできる。幕張の展示会場から8 km離れた「コマツIoTセンタ東京」(千葉県千葉市美浜区)では、「協調作業」のデモンストレーションが行われ、会場の大スクリーンからリアルタイムでその様子を見ることができた。

クローラダンプは無人で走行し、油圧ショベルの前で待機。その状態を検知した油圧ショベルは周囲の土を掘削してダンプに積み込む。ダンプの土が満杯になったら油圧ショベルは自動で停止し、クローラダンプが走り出すという一連の作業を行った。

コマツは実現場における自動運転の油圧ショベルとクローラダンプの実証実験を2019年より開始する予定だ。

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