2025年1月10日、鹿島建設(以下、鹿島)とハイパーデジタルツイン(以下、HDT社)、羽田みらい開発、芝浦工業大学は、羽田空港に隣接する大規模複合施設「HANEDA INNOVATION CITY」(以下、HICity)において、デジタルツインをリアルタイムに活用し、道路を横断するロボットの自動制御の実証実験を行ったことを発表した。

 この実験では、複数台のロボットを連携制御する鹿島独自のロボット統合管制システムと、リアルタイムに構築されたデジタルツインからロボットの自動制御に必要な空間情報を抽出するHDT社の独自技術を組み合せた。これにより、ロボットに搭載したカメラやセンサーでは認識できない離れた位置や死角から接近する車や人を把握し、自動制御にて安全な位置にロボットを停止させて衝突の発生を回避できる。さらに、これまで困難であったロボット単独での道路横断が可能となったことで、周辺の交通流や人混みを加味したロボットの自動制御の実現に近づいた。

 今後4者は、これらの技術を活用したロボットの自動制御の社会実装に向け、HICityをテストベッドに実証実験を継続し、機能の拡充を図るとしている。

HICity内の道路に構築したデジタルツイン

 将来的に実現が想定されるスマートシティでは、減少していく労働人口に対処するため、複数台のロボットを警備・運搬・搬送等の業務に活用することが求められる。しかし、各ロボットに搭載したカメラやセンサーでは、離れた場所や死角から接近する車や人の動きを検知できず、多数の車や人が移動し活動するエリアでロボットを稼働させるには、車や人との衝突回避が課題であった。

 そこで4者は、2023年10月~2024年2月、国土交通省のスマートシティ実装化支援事業の取り組みの中で、ロボットの道路横断時における自動制御の実証実験を行った。

道路横断におけるロボットの自動制御の概要と特長

 実験では、HDT社の技術をもとにリアルタイムに構築されたデジタルツインから抽出される空間情報を鹿島のロボット統合管制システムに通知することで、道路を横断するロボットを自動制御した。

【今回有効性を実証した自動制御の主な特長】

  • デジタルツインのリアルタイム活用
     建物に設置した複数台のLiDARから取得したロボット周辺の車や人といった動体のデータをエッジコンピュータで解析し、デジタルツインを構築。その後、デジタルツインから、ロボットの自動制御に必要な空間情報をリアルタイムに抽出する。
  • 3Dマップの自動作成・更新
     リアルタイムに抽出される空間情報をもとに、ロボットが初めて走行する場所の3Dマップの作成や、環境変更によるマップの更新を自動で行い、即時にロボットと連携する。
  • 空間の状況をリアルタイムに把握したロボットの自動制御の実現
     リアルタイムに抽出される空間情報やそれをもとに作成・更新される3Dマップを活用することで、ロボットは自身が搭載したカメラやセンサーから取得する情報だけではなく、それらの検知範囲外の空間の状況をリアルタイムに把握した走行が可能。これにより、ロボットは離れた位置や死角から接近する車や人を認識することができ、衝突を未然に防止する安全かつスムーズなロボットの自動制御が可能。
空間情報の解析からロボットの共有までのフロー図
歩行者を検知する様子
デジタルツインによる、ロボット走行エリアへの歩行者の接近検知の状況