株式会社スペースデータは、ロボットの現場実装基盤「RobotBrain（ロボットブレイン）」に、タワークレーン作業の物理シミュレーション機能を組み込みました。第一弾として、東名高速道路と首都圏中央連絡自動車道（圏央道）が交わる海老名ジャンクションを舞台に、地形と高架を空間知能上で再現しています。想定工事のヤードに配置されたクレーン4台と工事車両6台を物理計算で動かし、架設や荷役など6つの作業を検証できる仕組みです。

開発の背景と課題

日本の高速道路では老朽化に伴う大規模な更新・修繕工事が各地で進められていますが、供用中の高架や交通に近接した限られたヤードで行われることが多くあります。クレーンの配置や吊り上げの手順、作業員の立ち位置を誤ると、構造物との接触や吊り荷の落下といった重大事故につながるおそれがありました。

また、クレーン作業の安全性は荷の重さや作業半径、風や操作による揺れなどに左右されますが、着工前に現地で同じ条件を再現することは困難でした。そのため施工計画や安全教育が図面や経験に頼る部分が大きく、関係者間での完成イメージ共有が課題となっていました。

仮想空間での物理計算と再現される6つの作業

RobotBrainは、ロボットの機種・台数・配置・制御・安全条件を仮想空間で検証してから実機に反映し、現場データを仮想空間に戻して更新する現場実装基盤です。今回の機能では、タワークレーン3基と移動式クレーン1台の計4台、トレーラーやバックホウ、ダンプ、コンクリートポンプ車など工事車両6台が連動して動きます。クレーンは国内外メーカー公表の仕様数値を基に同社が独自構築したモデルで、物理シミュレーションソフトウェアを用いて重さやワイヤの張力、吊り荷の揺れを操作ごとに計算します。公表されていない数値は同クラスの公表値から推定しています。

再現している作業は以下の6つです。

• 架設：長さ12mの鋼桁を高架の上で旋回させて据え付ける手順を再生し、高架との距離を毎秒10回計測して、最も近づいている箇所とその距離を赤色で表示
• 荷役：3t〜25tのおもりをトレーラーへ積み込み、張力・負荷率・揺れ・マストのたわみを重さごとに比較
• 相吊り：2台のクレーンで長さ20m・重さ26tの箱桁を吊り上げ、片方だけ巻き上げて桁が10.1°傾く危険作業と比較
• 掘削：バックホウで土砂を掘削してダンプへ積み込み、深く掘りすぎて腕部の能力を超えて停止する様子を再現
• 打設：コンクリートポンプ車で橋脚に生コンクリート29.9m³を打設し、打設速度が速すぎて型枠にかかる側圧が設計値の1.7倍に達して作業を停止する状況を再現
• 安全教育：玉掛け・合図の「3・3・3運動」を再現し、吊り荷の周囲3m以内に人（体験者のアバターを含む）が入るとクレーンを停止

なお、シミュレーションの工事内容は想定であり、実在の工事計画とは関係ありません。登場するクレーン等もメーカーの公式モデルではなく、公表仕様を基に独自構築したモデルで推定値を含みます。

想定される活用場面と今後の展開

本機能は、高速道路会社、鉄道事業者、ゼネコン、建設コンサルタントなどでの活用が想定されています。施工計画段階での候補比較や離隔・負荷率の数値確認、関係者協議における現場イメージの共有、着工前の安全教育といった用途が見込まれています。

スペースデータは今後、八王子ジャンクションをはじめとする全国の主要ジャンクションを舞台にしたシミュレーションの整備を進める方針です。また、高速道路の更新工事に携わる事業者との対話を通じて施工計画や教育での活用を検証し、空間知能上で検証した手順を建設機械の自動化・遠隔操作へつなげるフィジカルAIとしての活用を目指すとしています。

株式会社スペースデータの概要

• 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

本記事は株式会社スペースデータの発表をもとに作成しました。

Dellows News編集部

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