ホンダと産総研、福島原発用「高所調査用ロボット」を共同開発

本田技研工業(ホンダ)と産業技術総合研究所(産総研)は6月17日、東京電力福島第一原子力発電所向けに、遠隔操作で原子炉建屋内1階高所の狭い箇所などの構造把握と現場調査を行う「高所調査用ロボット」(画像1)を共同で開発し、6月18日より建屋内での稼働開始を予定していることを共同で発表した。

両者は東京電力から提供された現場についての情報を基に、ニーズに適合するロボットの開発を進め、上部に設置した調査用ロボットアーム部分をホンダ(画像2)が、クローラー式高所作業台車を産総研が担当する形で開発を実施。


画像1。ホンダと産総研の共同開発による高所調査用ロボット	画像2。ホンダが開発を担当したロボットアーム

調査用ロボットアームは、ASIMOの開発で培われた3つの技術が応用されている。1つ目は、3次元のポイントクラウド(点群座標)により、調査対象の周囲の構造物を立体的に表示する技術。2つ目は、多関節を同時に制御するシステム(動画1)。そして3つ目が、アームが周囲の構造物に接触した際にその衝撃を吸収する制御技術だ(動画2)。

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動画1。ロボットアームの滑らかな動き

動画2。ロボットアームは構造物などに接触しても衝撃を逃がせる仕組みが備えられている

これらの技術により、調査用ロボットアームは、原子炉建屋内の構造物が入り組んだ状況でも、多数の関節を同時に制御することで、隠れていて見えない対象物も容易に捕捉し、アームの先端に設置したズームカメラやレーザーレンジファインダ、線量計を使い、詳細な画像や3次元形状データの確認、線源の特定などを可能にしている(画像3～6)。


画像3。模擬環境において高所調査用ロボットが実証実験を行っている様子	画像4。実証実験の様子のその2


画像5。画像3のロボットアームの搭載されたマスト部分のアップ	画像6。画像5を別角度から撮影したもの

一方のクローラー式高所作業台車は、産総研が培ってきた遠隔操作技術を基に、低重心構造とし転倒安定性を高めた高所作業車にカメラ、ライト、レーザーマーカーなどの配置を工夫して取り付け、400mの光ファイバーを用いた有線LANおよび無線LANを介して遠隔操作できるように開発された。

さらに、両者は直感的にわかりやすい遠隔操作インタフェースを共同で開発。具体的には、次の動作を3DCGで操作者に対して見せてから行うといった機能が採用されている(動画3)。これにより、免震重要棟などから高所調査用ロボットを遠隔操作して、原子炉建屋内の暗くて狭い箇所を移動させることができ、また調査箇所にてロボットアームのマストを伸ばして、アームの先端が構造物にぶつかることなく、7mの高所に到達させ調査することを可能とした(画像7・動画4)。

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動画3。ロボットアームの周囲をスキャンして作業環境を3D表示することで、操作を行えるインタフェースとなっている

動画4。実証実験の様子。かなり入り組んだところにも構造物に接触せずロボットアームを進めていける

画像7。マストを最大の7mまで伸ばした姿勢

今後、両者の災害対応ロボットの開発に関しては、まずホンダは、防災や減災など災害への対応を目的としたヒューマノイドロボットの開発も加速させていくとしている。一方の産総研は、福島第一原子力発電所廃炉措置に対して、ロボット技術を核とした技術により引き続き貢献していくとした。

スペックは以下の通り。