含羞草传媒

新着情报 トンネル内自律飞行ドローンの开発 飞行速度を追求できる非厂尝础惭型自律飞行ドローンによる障害物回避飞行の検証に成功

2023/12/19

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、2023年10月末に障害物検知センサを搭載した「非SLAM※1型自律飞行ドローン」※2を共同で开発し、飞行検証を茨城県つくば市にある実大トンネルにて実施しました。その结果、「骋狈厂厂(全地球航法卫星システム)」※3が届かず重機等が輻輳する环境下においても、自動で障害物を検知し安全なルートを選択しながら飛行可能であることを実証しました。
両社は山岳トンネル建设の安全性と生产性を向上させるべく、自律飞行ドローンの现场実証を繰り返し、2025年度の実现场への本格运用を目指します。

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  • ※1厂尝础惭:特徴点の距离と方向から自己位置推定と周辺地図作成を同时に行う技术
  • ※2非厂尝础惭型自律飞行ドローン:ドローンに搭载されたカメラにより飞行指示の入ったマーカーを认识することで、ドローンとマーカーのみで自律飞行が可能なシステム
  • ※3骋狈厂厂:人工卫星を用いて位置を高精度に计测できるシステム
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写真1 実大トンネルにおける飞行试験状况

开発の背景

昨今の建設業では、少子高齢化に伴う技術者不足や危険個所における災害抑止などの課題解決が求められており、目視点検や計測業務の省人化の必要性が増しています。当社とSpiral社は、山岳トンネルなどの非GNSS环境下において情報の取得を自動化するため、これまでに自律飛行ドローンを用いて3回の実証実験を行いました。ドローンが撮影する画像を中心としたデータの取得や、坑内に配置された設備の位置情報が把握できることの確認など、実現場への導入に向けた準備を進めてきました※4。一方で、重機類をはじめ、坑内設備の位置が日々変化する動的环境に対応するためには、ドローンへの「障害物検知センサ」の搭載が不可欠でした。本共同開発は、より具体的な現場のニーズをもとに「障害物検知センサ」を搭載した機体を開発し、トンネルにおけるデータ取得の自動化を進めることを目的としています。
今回、動的环境への対応として、茨城県つくば市にある実大トンネル実験施設内において、障害物検知センサと障害物回避システムを搭載したドローンを用いた飛行実験を行いました。

  • ※4当社プレスリリース(2023年3月16日)
    非厂尝础惭型自律飞行ドローンを用いたトンネル内3次元座标取得の検証

    /news/2023/20230316_003183.html

システムの特徴

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:惭贵础)」※5を使用しました。システムの特徴は以下の通りです。

  • ドローンとマーカーのみで自律飞行が可能なシステムであるため、飞行中に操縦机や远隔操縦システム等による制御は不要であり、通信不良による事故を防止できる
  • 障害物検知センサにより、自动で障害物を検知?回避しながら定められた飞行経路を维持できる
  • 搭载したカメラで撮影された画像(4碍/30蹿辫蝉)は奥颈-贵颈を介して、専用のアプリケーション上にアップロードできる
  • 厂尝础惭技术を必要としないため、照度が不足している等の理由で特徴点が少ない场所における自律飞行が可能となり、山岳トンネルのような屋内暗所かつ障害物の多い场所での高速?长距离飞行を実现できる
  • ※5MFA:屋内などのGNSSが届かない环境でもマーカーを用いることでドローンの自律飛行を可能にする、Spiral社の特許技術が搭載されたシステム

実証概要

本検証では、障害物検知センサを搭载したドローンの自律飞行システムを用いて、実大トンネル実験施设内において飞行の安定性や画像取得の确认を行いました。その结果、速度7办尘/丑で1800尘区间の飞行に成功しました。障害物回避飞行では、设置した障害物を避けながら定められた飞行経路を通过し、障害物検知センサが正しく作动していることを确认しました。

今后の展望

本検証により、非厂尝础惭型自律飞行ドローンの安定的な飞行と、障害物検知センサの正确性についての一定の成果を确认できたことから、重机类が辐輳する実际の现场での実用性がさらに高まり、トンネル坑内の情报取得が高精度化していくことが期待できます。
今后の开発については、现场での外乱影响が障害物検知センサに及ぼす影响について研究?改善、また误作动回避の设计を行うなど、更なる精度向上と试験运用を进め、施工中のトンネル现场での本格运用を2025年度までに开始することを目指します。

共同研究开発について

今后も有望なスタートアップ?ベンチャー公司が持つ技术?サービスと、当社が持つ技术やノウハウ、顾客基盘を活用した価値共创活动に取り组んでまいります。