建設物資を資材置き場から作業員の手元まで自動搬送、車両とドローンを自律走行：Project PLATEAU

竹中工務店は、国土交通省が推進する「Project PLATEAU」の3D都市モデルを活用し、公道での搬送車両の自律走行と都市部でのドローンの自律飛行技術の確立を目指した実証実験を行った。今後、大阪の夢洲地区で、建設現場内で自律走行の車両により資機材を搬送し、作業員の手元まで自律飛行のドローンで届ける実験を行う。

[BUILT]

　竹中工務店は2024年7月18日、国土交通省が推進する「Project PLATEAU（プロジェクト プラトー）」の3D都市モデルを活用し、公道での搬送車両の自律走行と都市部でのドローンの自律飛行技術の確立を目指した実証実験を行ったと発表した。

　搬送車両の自律走行はアダワープジャパン、ドローン自律飛行はセンシンロボティクスとの共同実験として実施する。3社の取り組みは、2024年度のProject PLATEAU「建築・都市DXの推進に向けたユースケース開発業務」にも採択された。

　今後、大阪・関西万博会場の建設が進む大阪の夢洲地区において、建設現場内で車両の自律走行により資機材を搬送し、自律飛行のドローンで作業員の手元まで届ける実証実験を行う計画だ。

公道における自律走行の実験状況　出典：竹中工務店プレスリリース

3D都市モデルから点群マップを作成、現実世界で利用

　搬送車両が自律走行するためには、事前にLiDARを搭載した車両を現地で人が走行させて点群マップを作成する作業が必要だった。そこで今回は、都市を3Dモデル化した仮想空間でLiDARを搭載した車両を走行させて点群マップを作成し、現実空間で自律走行するシステムを開発した。

　大阪市などの公道で実証実験を行った結果、仮想空間内で作成したマップに従い、搬送車両が現実空間で正確に自己位置を推定しながら自律走行できることを確認した。

飛行ルートの設定画面、高層ビル付近の飛行状況、建物屋内への着陸状況　出典：竹中工務店プレスリリース

　また、ドローンの自律飛行では通常、GPSを使用して自己位置を特定するが、GPSの受信状況が悪い高層ビルの谷間などでは、飛行安定性が確保できないという課題があった。今回は従来のGPSに加え、建物との距離を計測するLiDARと、連続的に取得したカメラ画像の変化を捉えてドローンの移動量を算出するVIOの2つのシステムをドローンに搭載した。事前に3D都市モデルからドローン飛行用の点群マップを作成し、高層ビルの谷間などGPSの受信状況が悪い場所では作成した点群マップとLiDARを活用して飛行し、同じ形状の窓が並ぶ高層ビルの周辺などLiDARによる測位精度が低下する場所ではVIOの画像判断により測位精度を確保することとした。

　実証実験は、大阪府堺市の高層ビルが立ち並ぶエリアで、建物に沿って高高度の飛行を行い、建物の屋内に着陸するルートを設定して、新システムを用いたドローン自律飛行を実施した。実験の結果、高層ビルの谷間でも、正確かつ安全に建物屋内外を自律飛行で往来できることを確認した。