建物などから情報をセンサーで取得し自在に移動する「車いすロボット」を開発

－清水建設、福岡市ロボット特区の公道で実証実験に成功－

2005/12/20(Tue.)

　清水建設株式会社は、ロボット技術と建築物の融合した利便性が高く安全・安心な生活空間創出研究の一環として、建物や周辺施設から必要な情報をセンサで取得しながら屋内・外を自由・自在に移動する「車いすロボット」を開発、福岡市の「ロボット特区」事業の一環として、市内のアイランドシティの公道において市の協力を得ながら進めて来た実証実験を終了、その信頼性、安全性を確認し、実用化に目途をつけた。このような自動走行する「車いすロボット」の公道での実証実験は、国内ではこれが初めての事例。

　これまで同社では、高度な画像処理など複雑な処理や判断を行うことなく、建築物やその周辺施設側に設けた無線タグと情報のやり取りを行うことで、屋内・外を自由自在に移動する信頼性、安全性に優れた実用性の高いロボットの開発を進めており、その実用化に向けての各種実証実験を計画していた。

　いっぽう、福岡市では、ロボット研究開発を促進し、ロボット産業創出を図るため、2003年に「ロボット開発・実証実験特区」の認定を受け、企業のロボットに関する研究開発を積極的に支援している。

　その「ロボット特区」事業の一環として、同社は市から、博多湾にあるアイランドシティの「照葉まちびらきフェア」の会場内と、その周辺の公道を、実証実験の場として提供してもらうとともに、実施にあたっての行政手続きを始めとした様々な支援・協力を受けた。

　実験に使用した「車いすロボット」は、市販の電動車いすをベースに、新たに制御装置や各種センサなどを組み込んだもの。具体的には、移動する環境を認識するためのレーザレンジセンサ、建物や周辺施設などから情報を取得するためのICタグアンテナ、障害物検知と追随移動用の超音波センサなどのセンサシステム、車輪駆動用の制御装置と緊急停止装置などの安全装置を装備した。

　ロボットの機能としては、「自動」、「追随」、「手動」の3つのモードが設定されている。「自動」モードでは、ロボットは周囲の建物、壁、塀などに埋め込まれたICタグの情報や、レーザレンジセンサにより検知した移動経路の環境条件の情報等をもとに、道路や壁に沿って自動的に移動する。また、「追随」モードでは、超音波発信機を所持した人間の後を追うように移動する。さらに、「手動」モードでは、通常の電動車いすと同様に、乗車する人の操作によって移動する。

　今回の実験は、2005年9月25日～11月20日にかけて、基本性能実験、主要性能実験、最終確認実験の三段階に分けて行った。具体的には、基本動作ならびに安全性の確認を行った後、データ取得のために公道における主要性能の実証実験を実施し、さらに、想定される実際の使用環境での検証という事で、追随モードや自動モードでの走行試験を行った。

　今回の実験により、通常の速度で歩行する人間の位置を超音波センサで認識し、所定の距離を保ちながら自在に追随移動する事や、歩道の端部に設けたICタグを読み取り、その情報に基づいて、左右への旋回や停止などの動作を自動的に行う事、歩道沿いにある壁の位置をレーザレンジセンサにより認識し、壁から所定の距離を保って自動的に走行する事、人が乗車した状態で、自動、追随、手動の各モードで安全に移動する事などが実証できた。

　これらの実験により、必要なセンサやコンピュータプログラムの性能、また、建物側に設ける設備の条件などを明らかにする事ができ、実用化に向けての改良・改善点を把握する事ができた。

　今後は、実用化に向けての技術面での改良・改善点、ロボットに適した建築設計のあり方の検討などを進めていく計画。また、「車いすロボット」を発展させて、病院や介護施設における高齢者向けのロボットシステム、オフィス空間における配送ロボットシステム、空港の荷物カートやスーパー・デパートの買い物カートなど、実用性の高いロボットシステムへの応用展開を図る。さらに、このような取組みを通して、屋内外の測位方式やセンサ、画像処理やワイヤレス通信などの要素技術を取り込み、将来的には、ロボットと人間が共生する新しい生活空間や地域空間の実現を目指していく。

福岡市アイランドシティで実証実験中の「車いすロボット」
写真：福岡市アイランドシティで実証実験中の「車いすロボット」

福岡市アイランドシティの公道で実証実験中の「車いすロボット」
写真：福岡市アイランドシティの公道で実証実験中の「車いすロボット」

清水建設株式会社概要

WEBSITE：清水建設
所在地：東京都港区芝浦1-2-3　シーバンスS館
TEL：03-5441-1111

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