EU、建設現場向け自律協調ロボット群の研究開発を公募 複数ロボットによる協調組立をTRL4で実証へ

何が起きたか

欧州委員会の研究助成プログラムPathfinder Challengeは2024年10月8日、建設現場向けの自律協調ロボット群の研究開発を公募した。公募では、建物とインフラの2つの主要セグメントに適用される3つの主要建設タスクを対象とし、各採択プロジェクトに対し、複数のロボットが協調して組立を行うシステムを実験室環境でTRL4（実験室での検証）まで実証することを求める。

詳細

公募の全体目標は、設計段階からロボットを前提とした統合的なデジタル生産・組立チェーンのための、自律協調型建設ロボットの画期的技術の開発。各プロジェクトは3つの具体的目標を達成する必要がある。目標1は、多数の個別モジュール（要素、セグメント、ブロック、ヴーソワール）を用いて代表的な構造物（パビリオン）を組み立てる、簡素化された構造用・耐荷重・材料-ロボット建築システムの開発。このシステムは、自律協調マルチロボット組立のTRL4を実証しなければならない。構造物はインフラ（橋、トンネル、暗渠、導管など）、建物（塔、ヴォールト、ドーム、アーチ、多階建て骨格、壁など）、その他の建設要素（基礎、連続壁、防波堤など）を代表できる。また、未加工・前加工の現場内建築材料（岩石、砂、天然材料、解体材料、分解要素）を統合することもできる。目標2は、目標1の組立タスク用に設計された、相互に認識し合う少なくとも2つ以上の協調ロボットシステムを用いた、自律移動マルチロボット協調プラットフォームの開発。目標3は、目標1で開発したデモ用建築システムを用い、目標2で開発したプラットフォームによって自律組立シーケンスをTRL4で実証すること。デモは実験室環境で行われ、フォールトトレランス、粒状の不均一な表面、環境障害物などの制御された非構造化実世界条件下でのシステムの回復力と限界を探るテストを含む。

Key Facts

本紙の見方

今回の公募は、建設現場におけるロボット化の難しさを正面から捉え、単体のロボットではなく「群れ」としての協調に焦点を当てた点で特徴的だ。建設現場は非構造的で動的であり、人間の存在もあって、従来の重機に自動化を追加するアプローチでは限界がある。この公募は、その前提を覆し、複数のロボットが互いのタスクやスキルを補完しながら協調することで、単体では不可能な新しいプロセスを切り開くことを目指す。 特に注目すべきは、TRL4という具体的な技術成熟度を要求している点だ。TRL4は実験室環境での検証を意味し、単なる概念提案ではなく、実際に動作するプロトタイプを求めている。さらに、対象を建物とインフラの主要3タスクに絞り、代表的な構造物としてパビリオンを組み立てることを義務付けている。これにより、提案される技術が現実の建設タスクに適用可能かどうかを、共通の基準で評価できるようにしている。 また、この公募は建設業界の労働力不足や生産性のギャップ、労働安全衛生への期待の高まりといった社会的課題への対応を背景としている。さらに、オフサイト製作とオンサイト組立へのパラダイムシフトを後押しする可能性も含んでおり、電動化された建設機械によるゼロエミッション建設現場の実現も視野に入れている。 一方で、この公募はあくまで研究開発の初期段階を対象としており、実際の商業化にはまだ時間がかかる。TRL4の実証後、実現場での試験やスケールアップが課題となる。また、複数ロボットの協調制御や人間との安全な協働は、技術的にまだ多くの課題が残る。今回の公募で採択されるプロジェクトの進展が、今後の建設ロボット分野の方向性を左右する可能性がある。

なぜ重要か

この公募は、建設業界が直面する労働力不足と生産性の課題に対し、複数ロボットの協調という新しいアプローチで挑むものであり、今後の建設ロボット技術の標準化や商業化の方向性を示す可能性がある。また、オフサイト製作と電動化を組み合わせることで、建設業界の脱炭素化にも寄与する可能性がある。