鹿島は、米国FieldAI社が開発したフィジカルAIによる自律制御技術を用いた完全自律移動ロボットを、建設現場へ本格導入した。
本ロボットは、同技術を実装した自律化ユニットを汎用ロボットに搭載したものだ。
自律化ユニットは、カメラ、LiDAR、エッジAIデバイスで構成され、既存の汎用ロボットに人の「眼」と「脳」に相当する機能を付与する。
本ロボットが、巡回・撮影・計測などの施工管理における定型業務の一部を代替することで、技術者が高度な技術的判断や安全管理により注力できる環境を実現する。
鹿島は、建設業における担い手不足への対応や働き方改革の実現に向け、さまざまな技術開発を進めている。
現場の施工管理業務は、巡回・撮影・計測による作業手順や進捗の確認といった定型業務から、安全・品質・工程管理に必要な技術的判断まで多岐にわたる。
そのため、技術者の負担軽減を図りながら、安全性の確保と生産性の向上を両立することが求められていた。
一方、建設現場は現地一品生産であり、作業環境が現場ごとに大きく異なるほか、工事の進捗に伴って建造物の形状や資機材の配置も日々変化する。
そこで鹿島は、変化する現場環境に自律的に適応し、技術者の代わりに一部の業務を遂行する完全自律移動ロボットを活用した、新たな現場管理手法の導入を進めてきた。
同社は、フィジカルAIへの注目が高まる以前の2023年からFieldAI社と協働し、実現場での運用を通じて技術改良を重ねてきた。
これまでに、複数種類の汎用ロボットを用いて、さまざまな用途や現場で、通算2000回を超える自律巡回を実施している。
限定された条件下での実証実験にとどまらず、日々状況が変化する実現場で継続的に運用していることが、本取り組みの最大の特長だ。
本格導入に向けて、2025年には両社の協力体制の強化を目的とした契約を締結し、約1年間で国内10か所以上の建設現場に展開するとともに、現在も新たな現場への導入や用途の拡大を進めている。
本ロボットは、カメラ、LiDAR、エッジAIデバイスで構成される自律化ユニットを汎用ロボットに搭載し、人の「眼」と「脳」に相当する機能を付与することで、現場内で人の介在を必要としない完全自律移動を実現する。
「眼」にあたるカメラやLiDARで取得した周辺環境の映像と点群データを、「脳」にあたるエッジAIデバイスが瞬時に処理し、安全に移動できる方向をリアルタイムに判断する。
これにより、GNSSを利用できない屋内や地下空間、外部通信が困難な環境でも、自律的な探索・巡回が可能だ。
この「脳」にあたるのが、FieldAI社のコア技術であるフィジカルAIモデル「FFM（Field Foundation Models™）」である。
データ学習に、物理法則に基づく推論と不確実性の評価を組み合わせることで、事前に学習していない状況や日々変化する環境にも対応し、安全に動作を継続できる。
特定の現場に合わせてシステムを作り込む従来のロボット制御技術とは異なり、多様なロボットや作業に適用できる汎用の「脳」として機能する。
運用面では、本ロボットは初回起動時に未知のエリアを自律的に探索し、三次元のエリアマップを生成する。
それ以降は、障害物を回避して自律巡回するとともに、現場の変化に応じてマップを更新しながら、自動で写真撮影や点群計測を行う。
作業完了後は充電ステーションに戻り、収集したデータをアップロード。データは自動的に整理・統合され、いつでもWeb上で閲覧・利用できる。
本ロボットは、さまざまな作業に対応できる汎用性を持ち、現在、複数の用途で活用されている。
現場の休工日や深夜・早朝など時間帯を問わず自律的に巡回して警備業務を補完し、異常を検知した際は高輝度LEDの点滅や音声で警告するとともに、担当者が撮影映像をリアルタイムで確認できる。
現場全体を自律巡回しながら写真撮影や点群計測を行い、施工状況や寸法を把握することで、進捗管理を効率化する。
安全が確認されていない状況下で、人に代わって本ロボットを投入し、現場内の写真や点群データ、リアルタイム映像を安全に取得することで、初動対応の迅速化を図る。
鹿島は今後も本ロボットを現場に順次導入し、定型業務の一部をロボットが担うことで、技術者が高度な技術的判断や安全管理により注力できる環境づくりを進める。
本ロボットは、同技術を実装した自律化ユニットを汎用ロボットに搭載したものだ。
自律化ユニットは、カメラ、LiDAR、エッジAIデバイスで構成され、既存の汎用ロボットに人の「眼」と「脳」に相当する機能を付与する。
本ロボットが、巡回・撮影・計測などの施工管理における定型業務の一部を代替することで、技術者が高度な技術的判断や安全管理により注力できる環境を実現する。
変化し続ける「現地一品生産」の現場。2000回超の自律巡回を実現
鹿島は、建設業における担い手不足への対応や働き方改革の実現に向け、さまざまな技術開発を進めている。
現場の施工管理業務は、巡回・撮影・計測による作業手順や進捗の確認といった定型業務から、安全・品質・工程管理に必要な技術的判断まで多岐にわたる。
そのため、技術者の負担軽減を図りながら、安全性の確保と生産性の向上を両立することが求められていた。
一方、建設現場は現地一品生産であり、作業環境が現場ごとに大きく異なるほか、工事の進捗に伴って建造物の形状や資機材の配置も日々変化する。
そこで鹿島は、変化する現場環境に自律的に適応し、技術者の代わりに一部の業務を遂行する完全自律移動ロボットを活用した、新たな現場管理手法の導入を進めてきた。
同社は、フィジカルAIへの注目が高まる以前の2023年からFieldAI社と協働し、実現場での運用を通じて技術改良を重ねてきた。
これまでに、複数種類の汎用ロボットを用いて、さまざまな用途や現場で、通算2000回を超える自律巡回を実施している。
限定された条件下での実証実験にとどまらず、日々状況が変化する実現場で継続的に運用していることが、本取り組みの最大の特長だ。
本格導入に向けて、2025年には両社の協力体制の強化を目的とした契約を締結し、約1年間で国内10か所以上の建設現場に展開するとともに、現在も新たな現場への導入や用途の拡大を進めている。
GNSSの届かない屋内・地下でも自律巡回。未学習の状況にも対応する「FFM」
本ロボットは、カメラ、LiDAR、エッジAIデバイスで構成される自律化ユニットを汎用ロボットに搭載し、人の「眼」と「脳」に相当する機能を付与することで、現場内で人の介在を必要としない完全自律移動を実現する。
「眼」にあたるカメラやLiDARで取得した周辺環境の映像と点群データを、「脳」にあたるエッジAIデバイスが瞬時に処理し、安全に移動できる方向をリアルタイムに判断する。
これにより、GNSSを利用できない屋内や地下空間、外部通信が困難な環境でも、自律的な探索・巡回が可能だ。
この「脳」にあたるのが、FieldAI社のコア技術であるフィジカルAIモデル「FFM（Field Foundation Models™）」である。
データ学習に、物理法則に基づく推論と不確実性の評価を組み合わせることで、事前に学習していない状況や日々変化する環境にも対応し、安全に動作を継続できる。
特定の現場に合わせてシステムを作り込む従来のロボット制御技術とは異なり、多様なロボットや作業に適用できる汎用の「脳」として機能する。
運用面では、本ロボットは初回起動時に未知のエリアを自律的に探索し、三次元のエリアマップを生成する。
それ以降は、障害物を回避して自律巡回するとともに、現場の変化に応じてマップを更新しながら、自動で写真撮影や点群計測を行う。
作業完了後は充電ステーションに戻り、収集したデータをアップロード。データは自動的に整理・統合され、いつでもWeb上で閲覧・利用できる。
警備・デジタル化・災害復旧に活用。人と機械の協働へ
本ロボットは、さまざまな作業に対応できる汎用性を持ち、現在、複数の用途で活用されている。
自律巡回警備としての活用
現場の休工日や深夜・早朝など時間帯を問わず自律的に巡回して警備業務を補完し、異常を検知した際は高輝度LEDの点滅や音声で警告するとともに、担当者が撮影映像をリアルタイムで確認できる。
現場全体のデジタル化への活用
現場全体を自律巡回しながら写真撮影や点群計測を行い、施工状況や寸法を把握することで、進捗管理を効率化する。
災害復旧などの現場での活用
安全が確認されていない状況下で、人に代わって本ロボットを投入し、現場内の写真や点群データ、リアルタイム映像を安全に取得することで、初動対応の迅速化を図る。
鹿島は今後も本ロボットを現場に順次導入し、定型業務の一部をロボットが担うことで、技術者が高度な技術的判断や安全管理により注力できる環境づくりを進める。
WRITTEN by
建設土木のICT活用など、
デジコンからの最新情報をメールでお届けします
