スペースデータ、工事現場を3D再現する施工シミュレーション基盤を開発
株式会社スペースデータは、工事現場や機材を3D空間に再現して実際の動きや干渉を検証できる施工シミュレーション基盤を開発しました。同社が提供するロボットの導入・運用・学習を支える基盤「RobotBrain」の機能として提供されるもので、現場ごとのシミュレーション環境を最短1日で立ち上げることができます。第一弾として、都心の高速道路ジャンクションの高架下を工事現場として再現したクレーン操作のシミュレーションが構築されました。
物理エンジンによるリアルな機材挙動の再現
本シミュレーション基盤では、株式会社スペースデータが開発してきた都市の3Dモデル生成技術を用い、対象現場とその周辺を3D空間として再現します。構築手順が標準化されており、個別の現場に合わせたシミュレーション環境を1日で用意することが可能です。
機材の挙動計算には物理エンジン「MuJoCo」を採用しており、重さ・ワイヤーの張力・荷の揺れ・接触を毎秒500回まとめて計算します。クレーンの車体、ブーム、ワイヤー、吊り荷と、周囲の高架や地面との接触を一つの空間で計算するため、旋回の速さに応じた吊り荷の揺れの変化や、作業半径ごとの公表定格総荷重表に基づく制限動作などが画面上に表れます。また、クレーンが構造物に接触した際には、鉄筋コンクリート壁のひび割れや鉄筋の切断、コンクリート片の脱落も再現されます。
多様な現場機材への対応とブラウザからの同時接続
シミュレーション内の機材として、公表仕様値を参考に13t級から145t級まで大きさの異なる8機種のクレーンが同社独自モデルとして作成されています。さらに資材を運ぶトラックや、がれきを運搬するAMR（自律走行搬送ロボット）、区画を見回る人型ロボットの動きも同一空間で再現でき、人と重機とロボットが混在する現場を一体で検証できます。
システムはPCやスマートフォンのブラウザ上で動作し、専用ソフトウェアのインストールは不要です。利用者はアバターとして運転席に乗り、旋回や起伏、伸縮、巻き上げの操作を行えます。URLを共有することで離れた拠点にいる複数の関係者が同じ空間に同時に入ることが可能です。
高速道路ジャンクション高架下を再現した第一弾事例
第一弾の事例として、都心の高速道路ジャンクションの高架の真下が歩いて回れる工事現場として再現されました。145t級の大型機で旋回すると高架に接触して停止する一方、25t級の小型機であれば同じ位置・速度で旋回しても接触しないなど、着工前に実機を持ち込まず機種を比較検討できます。
なお、再現されたクレーンは公表仕様値（寸法・ブーム長・旋回などの速度・定格総荷重表）で動作する同社独自のモデルであり、特定のメーカーや機種の監修・承認を受けたものではなく、ロゴや機種名は使用されていません。ブームのたわみ・油圧・転倒・地盤・風の影響は現時点では再現されておらず、今後対応する予定とされています。
想定される活用場面と今後の展開
本シミュレーション基盤は、以下の場面での活用が想定されています。
- 施工計画の下見：着工前の機種選定や据え付け位置、旋回範囲の確認
- 安全教育：接触や過荷重が起きる状況の実機を使わない事前学習
- ロボット導入の検討：重機と同じ現場での動線や干渉の事前確認
- 近隣・発注者への説明：自治体や道路管理者、近隣住民への工事計画の可視化
今後は対応機材の種類を広げるほか、ブームのたわみ、転倒、地盤、風の影響といった条件の再現や、360度カメラによる現場スキャンを活用した再現の仕組みも検討されています。
株式会社スペースデータ 会社概要
- 社名：株式会社スペースデータ
- 代表：佐藤航陽
- 所在地：東京都港区虎ノ門1-17-1 虎ノ門ヒルズビジネスタワー 15階
- 資本金：15億1300万円
- 事業内容：宇宙開発に関わる投資と研究
- HP：https://spacedata.jp
- RobotBrain Concept & Catalog：https://catalog.robotbrain.space/
本記事は株式会社スペースデータの発表をもとに作成されています。
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