キャタピラージャパンと大成建設、電子制御可能な油圧ショベルの作業自動化に向けた技術開発を開始

生産労働人口の減少や高齢化が大きな社会問題となる中、生産性の向上や人手不足の解消は、建設産業においても大きな課題となっている。そのため、近年、国土交通省が注力し推進しているi-Construction(※)において、様々なICTの活用により、建設現場での生産性は徐々に向上してきているが、今後深刻化が予想される人手不足に対応するためには、さらに生産性向上への取り組みを加速する必要がある。

そこで、キャタピラージャパン合同会社と大成建設株式会社は共同で、電子制御(CANなどのネットワーク技術よる建設機械の制御)が可能な油圧ショベル「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を開始した。

Cat 320は、電子制御油圧回路の搭載による半自動施工を実現する2Dマシンコントロールやバケット積載量計測システム(Catペイロード)の標準装備に加え、機体がCANによる制御に対応しているため、掘削・積込作業の自動化を目指す同開発のベースマシンとして有効な油圧ショベルだという。

開発の第一段階として、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)の内、自律割岩システムをCat 320に実装し、2018年6月に作動テストを実施した。その結果、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、またテストで実施した直径1.5m級の大型岩石の割岩作業では自律作業が確認され、CAN制御機構を搭載したCat 320と自律割岩システムの親和性が実証された。

第二段階として、2018年7月からは建設現場で頻度の高い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。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、実証フィールドや実際の建設現場で同技術の実証試験を行い、各種建設機械の作業自動化に向けた技術開発を順次進め、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を最終目標として取り組む方針である。

※ 建設現場において、測量から設計、施工、検査、維持管理に至る全ての事業プロセスでICTを導入することにより、建設生産システム全体の生産性向上を目指す取組み

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