自動運転ブルドーザーで土木工事の無人化へ　清水建設

前行進・右左折の動作確認

清水建設は、土木工事の無人化施工の実現に向けた技術開発の一環として、盛土工事に従事するブルドーザーの自動運転システムを構築、実機を用いた実証試験を通じて、建機の運転制御や物体検知、緊急停止など要素機能の実効性を確認したと発表した。

ブルドーザーの環境認識機能の高度化を図り、自律施工型ブルドーザーの開発につなげるための取り組み。ボッシュエンジニアリング、山﨑建設と共同で実施した、

他産業に比べて高齢化が進んでいる建設分野では、熟練作業員の大量離職が懸念されており、担い手の確保とあわせて生産性の向上が課題となっているという。こういった課題に対応するため、土木工事の無人化施工等による、施工の省人化を目指す。

3社が構築した自動運転システムでは、操作者が盛土工事の具体的な作業内容を設定すると、専用のAIがブルドーザーに搭載された3DLiDAR、GNSSなどのセンサーやカメラからの情報をもとに状況を分析。前後進や右左折、ブレードの上下稼働といった運転制御や、物体・人の検知による緊急停止などの動作を設定通りに自動で行なう。

物体検知とブレードの上下稼働機能の動作確認

自律施工にはこれらの動作機能に加え、地形や天候、陽光の照射加減などによって対象物が盛土であるかどうかを判断する検知性能として高度な環境認識機能が必要になる。この機能を確立させるため、清水建設では様々な条件下での検証を行ない、必要データを収集・分析しながらシステムの構築を進めている。

環境認識機能が確立すると、AIが施工範囲の状況を把握したうえで各種の要素機能や関連システムと相互連携を図るようになり、それぞれの動作が自律化する。これにより、ブルドーザーが最適な走行経路を自ら判断して適時適切に盛土工事を行なう自律施工が実現する。

建設機械による自律施工の拡大は、生産性の向上や省人化以外にも、作業員の業務負荷の軽減による労働環境の改善が期待される。清水建設ではまずはブルドーザーの自律施工を確立し、将来的にはブルドーザー以外の建設機械でも自律施工を可能とすることを目指す。