含羞草传媒

2023/03/16

含羞草传媒（株）（本社：東京都中央区、社長：大谷 清介）と （株）Spiral（本社：東京都葛飾区、社長：石川 知寛）は、GNSSが届かない建設中の山岳トンネルにおいて、SLAM技術^※1を必要としない「非厂尝础惭型自律飞行ドローン」を活用した3次元座标取得の検証を开始しました。ドローンにより取得した情报と础滨技术が携した新たな生产性向上技术の开発を目指します。

昨今の建設業では少子高齢化に伴う技術者不足が問題となっており、生産性向上が求められています。山岳トンネル工事においても同様であり、狭隘な空間内で重機と作業員が輻輳している环境下において、従来の目視による観察や計測の業務は多くの人員や時間を要し、同時に危険も伴うため、その改善技術が期待されています。最近ではGNSSが届かないトンネル坑内において、自律飛行の試みも多く試行されているなか、より高度な自律飛行による情報取得を可能とすることで、施工現場における定常的なドローンの実装を目的としています。

自律飞行における制御机构は、厂辫颈谤补濒社の「惭补谤办贵濒别虫础颈谤（マークフレックスエアー）」を使用しました。本システムは、飞行情报を记忆させた専用マーカーをドローンが読み取ることで自律飞行を可能とします。飞行中は接触防止センサーおよび距离计により障害物を回避し、搭载したカメラ画像（4碍/30蹿辫蝉）による情报は奥颈-贵颈を介して、専用のアプリケーション上でリアルタイムに监视ができます。
また、厂尝础惭技术を必要としない飞行制御を行っているため、山岳トンネルのような特徴点が少ない场所においても高速かつ长距离飞行が可能となり、より多くの情报を取得することが期待できます。

3次元座標は、機体進行方向（切羽方向）に向けて搭載したステレオカメラで撮影した画像を用いて、Visual SLAMとSfM（Structure from Motion）の２つの手法によってポイントクラウド（点群座標）を作成しました。ステレオカメラを用いることにより、2つのカメラの距離から、ポイントクラウド上での距離の算出が可能となります。標定点などによる補正がない状態では、飛行距離に対して3％程度の誤差であることが分かりました。今後、自律飛行用のマーカー情報に座標を付与し、またポイントクラウド作成のアルゴリズムの改良などにより、トンネル坑内を飛行するドローン座標や各設備の座標を高精度に取得することが期待できます。

本検証は、现在当社において施工中の「新名神高速道路　宇治田原トンネル东工事」^※2において、切羽までの约170尘间において飞行试験を行い、本システムの実用性を确认しています。

今后は、以下の点を検証することで、施工现场における実运用を目指します。