国立研究開発法人
新エネルギー・産業技術総合開発機構

R&D Activities研究開発の紹介

無⼈航空機・陸上ロボット・⽔中ロボットの性能評価⼿法の研究開発

実施先 株式会社自立制御システム研究所(ACSL)/富士通株式会社/日本電気株式会社(NEC)/株式会社イクシス/株式会社エンルート/株式会社プロドローン/パナソニック株式会社/パナソニックシステムソリューションズジャパン株式会社/朝日航洋株式会社/株式会社SUBARU/三菱重工株式会社/一般財団法人 製造科学技術センター/国立研究開発法人 産業技術総合研究所(AIST)/国立大学法人 東京大学/イームズロボティクス株式会社/独立行政法人 労働者健康安全機構
契約種別 委託
研究開発の概要

【開発目的】

 

実践的なロボットテストフィールドを活用しながら、各種ロボットの性能評価基準を策定することで、 省エネルギー化を実現するロボットの開発を促進する

 

【開発内容】

 

各種ロボット(無人航空機、陸上ロボット、水中ロボット)の性能評価基準を、 分野(物流・インフラ点検・災害調査)及びロボット毎に策定する

 

【開発方法】

 

・ユースケース毎に、既存ロボットによる各種試験を行った後、結果データを基に求められる性能レベルを設定 ・それを踏まえてロボットを開発 ・開発ロボットによる各種試験を実施 福島ロボットテストフィールド(以下、福島RTFと表記)を活用し、このサイクルを繰り返すことで、 最適な性能評価の手法を研究開発

 

【実施期間】

 

平成28年度~29年度

研究開発成果

1.各種ロボットの性能評価基準等の研究開発

 

各分野における研究開発を実施し、性能評価基準等の検証を実施しました。

 

〈無人航空機を活用した物流分野〉

 

〈無人航空機を活用したインフラ点検分野〉

 

〈水中ロボットを活用したインフラ点検分野〉

 

〈無人航空機を活用した災害対応分野〉

 

〈陸上ロボットを活用した災害対応分野〉

 

 

2.ロボット性能評価手順書

 

NEDOと経済産業省は、インフラ点検や災害対応向けの各種ロボットの性能を実現場への導入前に把握するための性能評価手法を「ロボット性能評価手順書」として公表しました。本手順書は、橋梁点検用の無人航空機、ダム・河川点検用の水中点検ロボット、トンネル災害・プラント災害対応用の陸上移動ロボットを対象に、ロボット技術に携わる有識者との議論や模擬環境下での実機を用いた検証結果も踏まえ、求められる性能項目や性能を評価するための試験方法、試験に必要な測定機器などを盛り込んでいます。

今後、NEDOは、経済産業省とともに本手順書の普及に努め、インフラ点検や災害対応でのロボット活用の加速に貢献するとともに、2030年に7000億円規模と期待されている社会インフラの維持管理・更新のためのロボット関連市場の創出にも寄与します。また、昨年11月22日にNEDOと福島県が締結した「福島ロボットテストフィールドを活用したロボット・ドローンの実証等に関する協力協定」の取り組みの一環として、本手順書に基づく試験が「福島ロボットテストフィールド」で実施できるよう、これまでに本研究開発で得られた知見を福島県へ提供しており、福島ロボットテストフィールドの設計に一部反映される予定です。

 

福島ロボットテストフィールド 完成予想図

 

性能評価手順書は、下記よりダウンロードできます。

性能評価手順書(経済産業省)

 

2.1 対象ロボット

・インフラ点検用の無人航空機

・インフラ点検用の水中ロボット

・災害対応用の陸上ロボット

本手順書の対象分野と対象ロボット

 

2.2 内容

 

〈橋梁点検のための無人航空機に関する性能評価手順書〉

 

橋梁のひび割れなどのデータ取得箇所に接近するときの構造物周辺における無人航空機の姿勢の安定性などに関する「運動性能」と、 無人航空機に搭載されたカメラや打音器などのセンサーを用いて橋梁点検に必要なデータ(近接画像、打音データなど)を取得する プロセス全体を評価する「データ取得性能」に関する性能評価項目、試験方法、試験設備などについて、模擬環境下での検証結果も 踏まえ、手順書として取りまとめています。

手順書に記載の試験方法の例

 

 

〈インフラ点検(ダム・河川)のための水中点検ロボットに関する性能評価手順書〉

 

ダムの堤体やゲートおよび継ぎ目開きの概査点検と精査点検プロセスに沿った評価項目や試験方法、濁水中視認性確認のための評価項目 や試験方法、また河川点検用のフロートロボットでの点検プロセスに沿った評価項目や試験方法、さらには移動計測時の直進性や旋回性 および点検精度を評価するための評価項目や試験方法などについて、模擬環境下での検証結果も踏まえ、手順書として取りまとめています。

 

手順書に記載の試験方法と試験環境の例

 

 

〈災害対応用(トンネル・プラント)の陸上ロボットに関する性能評価手順書〉

 

陸上移動ロボットの踏破性などの基本性能に関しては、デジュールスタンダードとなっている米国国立標準技術研究所(NIST)のSTM(Standard Test Methods For Response Robots)の試験方法や試験設備、またトンネル災害・プラント災害特有の試験方法や試験設備、さらには耐環境性に関する性能評価として近年一般用語となりつつある“IP”表記に関する試験方法に加え、安全性に関する防爆性能に関する試験方法について、模擬環境下での検証結果も踏まえ、手順書として取りまとめています。さらに、今後の国際標準化を目指す新たな試験方法についても記述されています。

手順書に記載の試験方法と試験環境の例

 

 

3 研究開発成果に関する動画

 

本研究開発成果に関する動画はこちら(NEDO Channel)

 

 

活動状況・お知らせなど

【関係報道発表及び実証動画】

NEDO Channel

https://www.youtube.com/watch?v=eK4iM_fuAyg&list=PLZH3AKTCrVsVobxpkL8S8bE7vdUYipqOP

 

インフラ維持管理用ロボットの開発を強化、基準作りにも着手

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100591.html

 

世界初・完全自律制御ドローンでの長距離荷物配送を実証

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100704.html

 

日本初、同一空域で有人ヘリコプターと無人航空機の安全性能試験を福島県で実施

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100887.html

 

橋梁点検に用いる無人航空機の性能評価基準策定に向けた飛行試験を実施

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100895.html

 

ダム・河川の水中点検ロボットの性能評価基準策定に向けた試験を実施

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100906.html

 

災害現場で用いる陸上移動ロボットの性能評価基準策定に向けた試験を実施

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100913.html

 

インフラ点検や災害対応に活用する「ロボット性能評価手順書」を公表

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100962.html

 

NEDOと福島県がロボット・ドローンの実証に関する協力協定を締結

http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100877.html

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