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月面でもSLAM自動運転技術の自己位置推定の精度向上へ　パナソニックと大成建設が国交省「宇宙無人建設革新技術開発推進事業」継続

2023年5月17日 By ロボスタ編集部

パナソニックアドバンストテクノロジー株式会社は、大成建設株式会社と共に、「月面適応のためのSLAM自動運転技術の開発」に関する研究開発をF/S(フィージビリティ・スタディ)からR＆D Stageにステップアップして継続実施し、GNSS等の位置情報を得ることのできない月面環境において、LiDAR SLAM技術と組み合わせることで自己位置推定精度を向上させる技術開発を行うことを、2023年5月16日に発表した。

なお、同研究開発は、国土交通省が実施する「宇宙無人建設革新技術開発推進事業」における「宇宙建設革新プロジェクト」として採択されたものとなっている。　(※冒頭の画像：月面施工シミュレータ画面)

宇宙建設革新プロジェクトの応募対象

同プロジェクトは、将来的に月面等での建設活動に発展し得ることを視野に入れ、4年間で建設事業の基盤としての確立を目指す技術として【対象技術I：無人建設(自動化、遠隔化)に係る技術】【対象技術II：月面で使用する建材の製造に係る技術】【対象技術III：月面における簡易施設の建設に係る技術】を対象に応募が行われ、同社は対象技術Iに採択された。

画像：国土交通省、報道発表資料より

国土交通省では、これまで培われてきた無人建設技術(自動化、遠隔化、ICT施工等)について、近年、激甚化する災害対応・国土強靱化に加え、人口減少下において、更なる高度化と現場への普及は喫緊の課題と捉えている。その一方で、宇宙利用探査において世界に先駆けて月面拠点建設を進めるためにも、遠隔あるいは自動の建設技術(無人化施工等)は重要な要素となると位置づけており、アルテミス計画等を通じて月面環境に係るノウハウを有する文部科学省と連携して、月面拠点建設へ適用するための技術開発を進めるとともに地上の事業へ波及させるとしている。

月面適応のためのSLAM自動運転技術の開発

GNSS等の測位衛星から位置情報を得ることのできない月面環境で建設機械の自動運転を実現するためには、別の手段で建設機械の位置情報を正確に取得する必要がある。同社ではこれまで LiDAR SLAM技術による建設機械の自己位置推定技術を開発・実証しており、測位衛星が利用できない地上不整地環境での建設機械の自律移動を実現している。LiDAR-SLAM技術とは、LiDAR(Light Detection And Ranging)というレーザーセンサ(距離センサ)の計測値をメインの情報として使用し、自己位置推定と環境地図作成を同時に行うSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術だ。レーザーセンサは暗所でも使用可能で、遠距離でも距離精度が高く、車両の速度が速い場合でも正確な地図を構築出来るメリットがある一方、計測値である周囲地形の3D点群データの密度が粗いため、周囲に立体物が少ない環境では、点群データによる位置合わせが困難になるデメリットがある。

地上施工シミュレータ画面

同社は、この研究開発では、同技術に、予め配置した周辺環境と区別しやすいランドマークを基準として自己位置推定と環境地図作成を同時に行う「ランドマークSLAM技術」とカメラから得られる様々な情報を統合することで、月面のような特殊な環境にも適応可能な自動運転技術の構築を目指すとしている。なお、同研究開発では、立体物が少ない環境で予め設置したマーカを目印とするランドマークSLAMを適応する。また、月面を想定した自動運転技術の研究開発においては、月面を仮想環境で再現したシミュレーション評価が重要な要素となるため、同社がこれまで車載開発にて培ってきたモデルベース開発・シミュレーション開発のノウハウ・実績を活用し、NASA等より公開されているデータを基に月面の仮想環境モデルを構築。仮想環境上でのセンシング技術開発、自動運転技術の評価、精度向上を継続すると述べている。