2021年

～船舶でのドローンを含むロボティクス活用を業界横断で検討～

この度、エアロセンス株式会社（所在地：東京都文京区、代表取締役社長：佐部浩太郎、以下エアロセンス）が参加する、船舶の検査・点検業務におけるロボティクス活用に向けた業界横断の取り組みとして発足した「検査・点検ロボット運用モデル検討会」は、2020年中の検討成果を中間報告書として発表しました。この中間報告書では、ロボティクスの有効活用に向け、利用する側の海事業界関係者のニーズ、開発する側のロボティクス関連企業が有する技術のシーズを整理し、今後の検討対象を絞り込んでいます。

ドローンに代表されるロボティクスによる検査・点検業務は、作業者の安全確保や省力化、精密度の向上、また新型コロナウイルス感染拡大をふまえた遠隔利用への期待などから、様々な分野で検討が進んでいます。高所や狭小空間が多い上、移動範囲が世界中となる船舶についても、検査・点検業務へのロボティクスの有効活用が期待されている所です。エアロセンスは、自社の保有するドローンやAIなどのロボティクス技術を活用した船舶の検査・点検業務への貢献を目指して、この検討会に参加しています。

「検査・点検ロボット運用モデル検討会」は船社、修繕ドック、検査事業者、舶用機器メーカー、ロボティクス関連企業、研究機関、船級協会をメンバーとして、2020年8月より活動を開始しました。船舶でのロボティクスの有効活用には、個社を超え、業界としての協調領域を構築する必要があるとの課題認識の下、関係者の議論を通じ、ロボティクスの標準的な運用モデルの確立を目指しています。検討会の活動は2021年7月までを予定し、①ロボティクスに関するリテラシー向上を目的とした情報交換、②海事業界においてロボティクスを商用利用できるためのコンセプトの検討、③検討会での議論をふまえた概念実証の実施に取り組んでいます。

この度発表した中間報告書では、ロボティクスを利用する側である海事業界関係者（船社、修繕ドック、検査事業者、船級協会）の検査・点検、入出渠（船のドックへの出入り）、離着岸、修繕・改造工事、計測など、各々の業務におけるロボティクス技術への約50件のニーズ、及び、開発する側のロボティクス関連企業5社が有する技術のシーズを整理し、今後の検討対象の絞り込みに至った内容をまとめています。この報告書は以下リンクに掲載しています。

https://www.classnk.or.jp/classnk-rd/report/2017/013.html

　検討会では、今後の検討対象として挙げた①ドローン（船内飛行、船外飛行）、②配管点検ロボット、マグネット式ロボット、ROV等（ドローン以外のロボット）、③ステークホルダー間の情報共有について、さらに具体的な検討を進めることとしており、船舶の検査・点検でのロボティクス活用による安全性向上への貢献に努めます。

エアロセンスは、今後の船舶の検査におけるロボティクスの活用拡大のため、高品質、高精度、安全性に加え、より早く簡単に検査が行えるよう、屋内外における自律飛行ドローンの技術革新を進め、本検討会を通じて、検査現場での最適なドローンを目指してまいります。


図1：今回の船外飛行実験で使用した、エアロセンス製のドローン（エアロボ：Aerobo）


図2：今回の船外飛行実験で使用した、エアロセンス製の対空標識（エアロボマーカー：Aerobo Marker）


図3：エアロボが上空から撮影している様子

飛行時の様子

飛行当日は切羽付近の壁面を自律飛行で空撮しました。トンネル内にあるロックボルト間の距離を計測したところ、3D点群で測定した距離間の誤差も小さく、実寸に近い形でデータを取ることができました。

さらに、カメラをドローン本体の上部に搭載して切羽方面に向かい動画撮影も行い、自動飛行もマニュアル飛行もできることを確認しました。

トンネル内の照明だけでなく、機体にも照明をつけて安定した飛行を行い、トンネル点検に有効活用可能なオルソ写真と3D点群を作成しました。

飛行時のカメラ映像は、別室にて実証実験を見守る関係者にも配信を行い、エアロボウイングのカメラの空撮映像をリアルタイムでご確認いただきました。

弊社クラウドで作成した3D点群

弊社クラウドで作成した壁面のオルソ画像

使用後のご評価　技術研究所　研究開発グループ第一研究室　勝部様：

3D点群の積極的な活用を視野に各種開発を進めている中で、エアロセンス様には、南三陸町の震災復興事業でのエアロボ測量を実施していただいた縁もあり、トンネルでの自動航行や出来形測量に繋がるトンネル内3D測量の共同検証の声がけをさせていただきました。

トンネル坑内は、非GNSS環境であるというだけでなく、各種重機が配置されることによる狭さや風管による局所的な風など、ドローンにとっては厳しい空間です。

このような条件下においても、安定した飛行をしており驚きました。今後も協力関係を継続できたらと考えています。よろしくお願い致します。

エアロセンスからドコモ様へ

この度は、トンネル内でのドローン活用について共同検証させていただきました。初めての経験となる掘削中のトンネルでの飛行ということで、緊張しましたが現場の皆様に温かく迎えていただき、実験を成功することができました。心よりお礼申し上げます。

トンネル内が想像していたよりも非常に明るく、機材も整頓されており、驚きの連続でしたが、本現場で確認できた課題や、飛島建設株式会社の勝部様から頂いた現場ニーズをくみ取り、非GNSS環境対応点検ドローン、エアロボインスペクションの改良を進めてまいります。今後とも何卒よろしくお願い申し上げます。

この度、エアロセンス株式会社（所在地：東京都文京区、代表取締役社長：佐部浩太郎、以下エアロセンス）の開発している、GPS等の電波の入らない環境で自動飛行可能な非GNSS※環境対応点検ドローン、エアロボインスペクション（Aerobo Inspection）が、飛島建設株式会社（所在地：東京都港区、代表取締役社長：乘京正弘）と共同で、2020年8月29日から30日に同社施工中のトンネル工事現場において、掘削中のトンネル内での自動飛行と撮影を行い、トンネル点検に有効活用可能なオルソデータと3D点群データを生成しました。（※Global Navigation Satellite System／全球測位衛星システム、GPS等の衛星測位システムの総称）

トンネル工事は大型の重機を使用し人と接触した際には重大な事故となる危険な現場です。人が掘削状況を確認する際でも細心の注意が必要なため、ドローンの活用が期待されています。通常の自動飛行ドローンではGNSS電波の届かないトンネル内では自己位置推定ができないため、高度な操縦技術が必要ですが、今回の飛行では決められた範囲を自動飛行することができました。今後は危険な場所をドローンが自動飛行をすることで、人に代わって安全で簡単に状況を確認することが期待されています。


図１：トンネル内点検の様子

図２：トンネル壁面の3D点群


図３：トンネル壁面の縦断面オルソ画像

～GPS等の電波の入らない暗闇の環境での自律飛行による検査手法を確認～

この度、エアロセンス株式会社（所在地：東京都文京区、代表取締役社長：佐部浩太郎、以下エアロセンス）と一般財団法人日本海事協会（所在地：東京都千代田区、代表：坂下広朗氏、以下日本海事協会）が、自律飛行ドローンを用い、甲板下にある貨物を積む船艙内における船舶貨物の検査（艙内検査）の実証実験を行いました。

エアロセンスは、GPS等の電波の入らない環境で自律飛行可能かつ暗所対応可能な非GNSS（※1）環境対応点検ドローン、エアロボインスペクション（Aerobo Inspection）を開発しました。そして、このエアロボインスペクションを用いて、船舶及び、船舶を模擬した暗所屋内にて、予め設定しておいた経路を元に自律飛行にて撮影を行い、船舶の検査に有効活用可能な写真データを取得し、3D点群データ及びオルソ画像を生成しました。この機体には、GNSSの代わりにカメラで撮影された映像から環境の3次元情報と機体の位置姿勢を同時に推定するVisual SLAM（※2））技術を用い、さらに、高輝度照明を搭載しております。（※1：Global Navigation Satellite System／全球測位衛星システム、※2：Simultaneous Localization and Mapping）

日本海事協会は、100年以上に及ぶ船舶での検査の経験を活かし、自律飛行ドローンの検査への適用の実現性に関するレビュー並びにドローンを用いた検査ワークフローの分析を行いました。