大林組ら「リアルハプティクス」応用しトンネル発破–遠隔から安全作業

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　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）、慶應義塾大学、大林組は、力触覚技術「リアルハプティクス」を応用し、「自動火薬装填システム」でトンネル切羽発破に成功したと発表した。遠隔操作を行うオペレーターに力触覚が伝わることで、現場で直接作業しているような直感的な火薬の装塡（そうてん）作業ができるという。

　自動火薬装填システムは、NEDOの「官民による若手研究者発掘支援事業」の一環として開発したもの。長野県下伊那郡にあるトンネル工事現場で適用し、大型重機に搭載した装塡ロボットを、切羽から30m地点と、切羽から320m離れたトンネル外で操作して、火薬を装塡、発破した。

　遠隔装塡は、トンネル外のオペレーター室に設置したリモコン側と、トンネル内の切羽で実際に作業する装塡ロボット側で構成。大型重機で装塡ロボットを装薬孔の近くまで移動後、トンネル外のオペレーター室で装薬孔周辺を映したモニターを見ながら、リアルハプティクスによりリモコンと装塡ロボットの触覚を相互に再現することで、遠隔操作による火薬装塡に成功したという。

　装塡ロボットに搭載したステレオカメラで装薬孔の位置、装薬孔とロボットの角度を検知し、装塡ロボットを自動誘導後、装塡ロボットの押し込み作業を再現することで、火薬装塡作業の自律化に成功。大型重機で装薬孔の近くまで装塡ロボットを近づけた後は、火薬装塡作業の自律化が可能になるという。

　今後は、起爆用爆薬を供給する装置の搭載や、大型重機の自動運転との連携、雷管を起爆させるための脚線を結ぶ脚線結線作業などを自動化し、一連の技術の現場適用を目指していくとのこと。各作業を自律学習させることで、トンネル掘削作業の無人化につながる開発を進めていく。