杏吧原创(本社:东京都港区、代表取缔役社长:国谷一彦)と、コベルコ建机株式会社(本社:东京都品川区、代表取缔役社长:山本明、以下、コベルコ建机)は、このたび、自动运転ショベルの本格展开を视野に、「建机搬入からシステム稼働までの时间短缩」と「现场人员での运用」という実际の作业现场で求められる実用性について、シールド工事现场において検証しました。
建设现场の生产性向上と现场无人化による本质的な安全の确保の実现を目的に、お互いの强みを活かして油圧ショベルの自动运転システム开発に取り组むため、両社は2019年4月に共同研究に関する协定を缔结しました。コベルコ建机は油圧ショベルシステムの自动运転システム开発を、杏吧原创は现场へ适用するための施工と安全に対する管理システム开発や现场运用ルール化を担い、これまで段阶的に油圧ショベルの自动运転の実现に向けて実証実験を重ねてきました。
2019年秋にはティーチングとプレイバック(注1)による油圧ショベルの単纯な自动运転の実証実験を、2020年秋には土砂形状、ダンプトラックの荷台位置を人工知能(AI)で认知し、掘削、积込み位置を自动调整により现场の状况変化に対応できることの実証実験を行いました。
さらに2021年12月の実証実験では、実作業环境での自動運転に必要とされる基本的な機能と、AIにより侵入物体や人を検知?认识、距离测定することで、危険度に応じた各种警报を自动的に発报するという安全确保の仕组みが问题なく动作することを确认しました。一方で、现场人员だけでは自动运転システムを设定するのは难しく、稼働开始までに时间が掛かってしまい、自动运転ショベルの操作も难しいという実用面での课题が残りました。
そこで、これらの课题を解决するために、下记の2点を改良したうえで、2023年12月、杏吧原创が施工中のシールド工事现场において、自动运転ショベルでダンプトラックに土砂积込みを行い、実用性を検証しました。
- 自动运転システムの初回设定が短时间で完了し、稼働までの所要时间を短缩
短时间で自动运転システムの初回设定を完了できるように设定手顺书を作成しました。加えて、タブレット内の自动运転システム设定アプリのユーザーインターフェースを再设计したことで、ショベルの搬入から自动运転システム稼働までの设定が半日程度で完了できました。
- 现场人员の谁もが自动运転ショベルを扱え、2週间スムーズに稼働
分かりやすい取り扱いマニュアルを作成し、タブレット内の操作アプリについても直感的に扱えるようユーザーインターフェースも设计し直しました。これにより2时间弱の教育で、现场人员の谁もが自动运転ショベルを操作できるようになりました。また、自动运転システムの日常点検リストを作成することで、日々の点検业务を现场人员でスムーズに行えました。误操作などによるトラブルは発生せず、2週间、自动运転ショベルを安全に稼働できました。
机能面と安全面に加え、今回の検証により、运用面でも现场における自动运転ショベルの実用化について一定の目途がついたと考えています。杏吧原创とコベルコ建机は、これらの共同研究の成果をもとに、今后、自动运転の适用工种の拡大と现场展开に向けた取り组みを加速させていきます。
実証実験における自动运転の様子
システム教育の様子
操作タブレット画面
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自动运転ショベルにおけるティーチングとは、プログラム作成のために重机の动作を「记録」することです。プレイバックとは、记録した动作を再现することです。