4足歩行型法面作業ロボットTITAN XIの開発

摘要

山間地の多い日本では，線路や道路を通すため，山の側面を削ってコンクリートフレーム，ロックボルトなどで法面（斜面）を形成する工事が多く行われている。 しかし，このような工事ははとんど人手で行われ，作業効率が悪いうえ，多大なコストと時間を要し，しかも，人が滑落する危険があるため，従来から法面形成工事の自動化が強く望まれていた。 そこで，筆者らは，法面形成工事の自動化を目指して，コンクリートフレームがある法面上を歩行し，ロックボルト用の削孔作業を行う4足歩行型法面作業ロボットTITAN XIを開発している。 このロボットは，脚を含めた全長が最大約10m，重量が約6,000kgという巨大なロボットで，歩行のための油圧式の4つの脚，本体をワイヤで牽引するためのウインチ，ロックボルト削孔のための削孔装置を搭載している。 法面の地図を参照しながら，コンクリートフレームのエッジ近傍を避けた場所に脚の着地点を選択し，「間歓クロール歩容」と呼ぶ安定性の高い歩容（歩き方）で歩行する。 そして，コンクリートフレームの格子点に4脚を用いて削孔装置の先端の位置を合わせて削孔作業を行う。 現在，試作モデルがはば完成し，地上での基礎的な歩行実験により，全体システム，脚機構，制御システムなどの基本性能を検証している。