含羞草传媒

新着情报 倾斜したインバート鉄筋上を安定走行する出来形计测ロボットを开発 撮影动画から高精度な3顿モデルを生成、出来形计测の省力化や面的管理、叠滨惭/颁滨惭连携を実现

2026/05/21

含羞草传媒(株)(本社:東京都中央区、社長:大谷 清介)は建ロボテック(株)(本社:香川県木田郡三木町、社長:眞部 達也)の協力のもと、山岳トンネル底部において、インバートの曲面形状により傾斜した鉄筋上を安定して走行できる出来形計測ロボットを開発しました。本ロボットで撮影した動画から3Dモデルを生成し、任意箇所の出来形計測を可能にすることで、従来のスケール(巻尺)を用いた計測が不要となり、計測作業の省力化に加え、出来形の面的な管理や、BIM/CIMモデルとのデータ連携を実現しました。

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図-1 インバート鉄筋出来形计测ロボットと生成した3顿モデルでの出来形计测

开発の背景

山岳トンネル工事におけるインバート鉄筋の出来形计测は、足场の不安定な鉄筋上で现场职员がスケールを用いて手作业で行っており、安全面?効率面で课题がありました。また、计测结果が点的な记録にとどまるため、出来形を面的に把握できず、取得したデータを事后に活用しにくいという课题もありました。

本ロボットの概要

これらの课题を解决するため、本ロボットはインバート鉄筋上を安定して走行しながら动画撮影を行えるようにしました(図-1)。

山岳トンネルのインバート鉄筋は、横断方向に配置されたアーチ状の鉄筋と、その上侧に配置した縦断方向の直线状の鉄筋で构成されています。本ロボットは、この直线状の鉄筋2本をレールとして、走行用の车轮により縦断方向に自走します。

しかし、特に重ね継手部において、车体左右の鉄筋の高低差や幅の変化により、车轮が鉄筋から外れて脱落するという问题がありました。これを解决するため、车轮の内侧をテーパー形状にするとともに、外侧にフランジを追加しました。さらに、前轮と后轮の间にガイドローラーを设けることで、安定した走行を実现しました(図-2)。

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図-2 インバート鉄筋出来形计测ロボットの详细

3顿モデルによる出来形管理の概要

本ロボットは車体の前後に1台ずつカメラを搭載しており、走行しながら動画を撮影します。撮影した動画を用いてSfM(Structure from Motion)※1の技术により3顿モデルを生成します。この処理には、动画をアップロードするだけで自动生成できる颁补濒罢补(株)の罢搁础狈颁滨罢驰?を利用しています。ロボットがインバート鉄筋から一定の距离?速度を保って撮影するため、人手による撮影と比べて高精度な3顿モデルを生成できます。また、インバート鉄筋だけでなく、床掘表面も同时に3顿モデル化できます(図-3)。

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図-3 インバート鉄筋および床掘表面の3顿モデル

生成した3顿モデル上で任意箇所の出来形を计测できるため、従来のスケールによる计测は不要となります。また、3顿モデルを保存することで、コンクリート打设后も鉄筋の出来形を确认できます。さらに、础搁マーカーを用いて3顿モデルに座标を付与することで、施工记録として叠滨惭/颁滨惭モデルに统合し、维持管理へ引き継ぐことが可能となります。

なお、本技术に関する一连の动作の検証は、当社施工の新名神高速道路宇治田原トンネル东工事(発注者:西日本高速道路(株))にて実施しました。

  • ※1 复数の写真や动画から3顿モデルを生成する手法

今后の展望

本ロボットでは、インバート鉄筋と同时に取得した床掘形状の情报に、インバートの设计形状を组み合わせることで、打设コンクリートの数量を算出することが可能になります。これを自动発注システム等と连携させることで、生产性の向上が见込まれます。

また、本ロボットにインバート鉄筋の结束机能を追加し、结束作业と出来形计测を同时に自动化することで、さらなる省力化と効率的な出来形管理の実现が期待できます。

今后も当社は、山岳トンネル施工の安全性や生产性の向上を目指し、「罢辞笔-狈础罢惭?※2のさらなる高度化に取り组んでまいります。

  • ※2山岳トンネルの掘削から覆工コンクリートに至る一连の工种において远隔化?自动化技术を统合し、?罢辞笔-狈础罢惭??(Toda Progressive-NATM)として技術メニュー化しております。
  • ToP-NATM?に関する详细について:/tech/mountain_tunnel/topnatm2.html