ショベルカーなどの建設機械の自動運転は，乗用車以上のスピードで，実用化に向けて研究開発が進んでいます．土木・建築現場や，鉱山などでの労働環境の改善や，そのような現場での人手不足が背景です．公道と異なり，歩行者など，不測の事態が少ない，という側面もあります．

ショベルカーを使って，希望の掘削作業を行うために，バケットを位置と向きを制御するためには，まず，バケットの位置と向きを知らなくてはなりません．現在は，ブームやアームの角度を，IMU (Inertial Measurement Unit) センサや，シリンダ長のセンサなどを使ってリアルタイム測定し，それから間接的に求める方法が主流です．

ブームやアームの角度から，バケットの位置・向きを計算するには，ブームやアームの長さなど，幾つかの寸法を正確に知ることが必要です．建設機械の大きな部品は，製造誤差も大きく，より正確な制御のためには，1台ごとにそれらを測定する必要があると考えます．近い将来，自動制御の建設機械が量産されるようになれば，完成機を早く，できるだけ自動的に測定する技術が必要になります．

ショベルカーの機構は， スカラ型ロボットと本質的には似ています．我々のロボットに関する研究が，建設機械の機体キャリブレーションにも活かせるのではないかと考えました．このプロジェクトでは，レーザトラッカを使った測定で，ブームやアームの長さ，IMUセンサの取り付け角度の誤差などの「機構パラメータ」を，高速にかつ正確に同定する方法を提案しました．

この研究は，株式会社小松製作所との共同研究で実施しました．
（鳥辺 健介，茨木，2022年4月）

>> Publications: CJ36, CE15