A⁴CSELのダム堤体での施工イメージ

本システムの特長と主要構成機器

転圧管理

• 常時、現場で転圧回数の過不足を確認できます。
• 転圧データの共有化を図れます。
• 複数台の振動ローラ複数による同時施工においても、過不足のない転圧回数を維持継続できます。

AI画像粒度モニタリングのイメージ

システムの概要

「AI画像粒度モニタリングシステム」は、地盤材料の画像から土粒子の輪郭を識別し解析することで、対象材料の粒度分布を測定するシステムです。土粒子の形状や色調を事前に機械学習したAIが、画像内の土粒子を認識します。画像上での各土粒子の大きさ（ピクセル数）をもとに、対象材料の粒度分布を求めます。

さらに、スマートデバイスでも土粒子の撮影・解析が可能なため、いつでも・どこでも・誰でも・簡単に対象材料の粒度分布が測定できます。

システムの構成

本システムの特長と主要構成機器

• 撒出し時の丁張り及びトンボなどの測量作業は不要です。
• 重機位置がリアルタイムに表示されるので、施工エリアへの誘導が容易に行えます。
• 作業速度の効率化と仕上がり精度の向上が図れます。
• 斜面、曲線部などの複雑な施工にも対応可能です。

本システムの特長と主要構成機器

• 設計データとバケット刃先の現在位置を常時確認できるので、丁張がなくても法面の施工を容易に行えます。
• 重機位置がリアルタイムに表示されるので、施工エリアへの誘導が容易に行えます。

システムの概要

人工筋肉ロボット（A-SAM）は、搭載型の遠隔操縦ロボットで、重機の機種やメーカーに限定されることなく、運転席に搭載することで遠隔操縦を実現できます。人工筋肉とは、エアチューブに入れるエア圧力を制御し、エアチューブ膨張時の収縮を利用した機構です。

従来の伐採工事は、チェーンソーを使った手作業が主体でしたが、近年は機械化施工が進んでいます。伐採用アタッチメント（フェラーバンチャ）は、伐採工事で使う複数の作業を可能にするアタッチメントで、立木の伐倒、抜根、木材の移動、掘削、転圧の5つの機能を有しています。

伐採用アタッチメント（フェラーバンチャ）

フェラーバンチャはベースマシンとなる油圧ショベルのバケット部に装着するアタッチメントですが、伐採する木材をつかむ⇒切る⇒切ったまま把持⇒移動⇒集積まで、伐採工事で行う複数の作業を1台で行うことができ、作業の大幅な効率化が図れるとともに、オペレータの被ばく量を大幅に低減することができます。

2011年の大雨による土砂災害復旧工事である赤谷3号砂防堰堤工事は、崩落斜面直下での作業となるため、6月～10月の出水期には人が立ち入れず、無人化施工が前提条件になります。従来の無人化施工はカメラモニタを見ながらの遠隔操作になるため、カメラの死角などによる作業効率の低下やオペレータの疲労による誤操作のリスクがありました。

そこで、自動化、ロボット化の効果が高い繰り返し作業であるプレキャストブロックの据付を自動化しました。汎用重機にカメラや人工筋肉ロボットを搭載し、ブロックの位置測量にはARマーカによるAR測量を適用しました。

本システムにより、遠隔操作による無人化施工と比較して20％以上の生産性向上を図り、オペレータの疲労を大幅に低減しました。また、GNSS受信圏外でも自動化施工を実施することができます。

システムの概要

本システムは高価な自動化専用の建設機械ではなく、汎用バックホウに各種センサ等を装備することにより、精度よく重機姿勢を算出します。

キャビン上部に搭載したカメラを用いてプレキャストブロックに貼り付けたARマーカを画像認識し、AR測量によって動作の目標座標とブロック面の角度を瞬時に算出します。これらの情報を元に独自開発した自動運転システムにより、ブロック面の角度を含めた自動運転指示データを作成します。この自動運転指示データに従って汎用バックホウの運転席に設置した人工筋肉ロボットを自動制御します。

これらの技術によって誤差10mm以下の高い精度で、プレキャストブロック据付の自動化を実現しました。

自動運転フロー

建設現場では、大量の資材を仮置き場に保管し、適宜抽出して使用する場面があります。その際、仮置き場においては、類似した資材や寸法が異なる資材が多数存在する、また、資材を置く順番と使用する順番が異なる等、使用資材の選定間違いが発生しやすい状況があります。その対策として、各資材の認識番号等の個別情報と位置情報を仮置きの際に記録・保存する方法等が実施されていますが、これを手作業で行う場合、人為的な間違いが発生する懸念があります。また、記録作業や資材を抽出する作業に多大な労力と時間を要することも課題でした。

そこで、資材の個別情報（寸法、重量、写真）をWEB上に登録し、GNSSで取得した位置情報と紐付けることで、大量の資材の位置情報を瞬時に把握できるシステム「Kトレース^®」を開発しました。

2024年度エンジニアリング功労者賞　奨励特別賞

特長・メリットココがポイント

• 個別情報と位置情報とを紐付けて保存し、検索により図面上に瞬時に表示できるため、大量に存在する資材の中から必要な資材を簡易・迅速・正確に抽出可能。
• 個別情報と位置情報とが自動的に紐付けられるため、記録時の人為的な間違いが生じない。
• 外部測位サービスを付加することで、より正確な位置情報（水平精度±5cm）の把握が可能。
• データはクラウドサーバに自動保存されるため、記録用PCなどからデータを移行する手間がなく、保存と同時にRPAでデータ処理することも可能。
• WEB上のシステムのため、使用時のインストールは不要。インターネットに接続できる環境であれば、スマートフォンやタブレットなどのデバイス機器での利用が可能。