JAEA様との共同実証：四足歩行ロボットSPOTによる移動型ドローンステーション

JAEA廃炉環境国際共同研究センター（CLADS）様との共同実証として、四足歩行ロボット「SPOT」を活用した移動型ワイヤレス給電ドローンステーションの試作開発を行いました。
本システムでは、SPOTがドローンを現場付近まで搬送し、SPOT上でワイヤレス充電を行うことで、ドローンの活動範囲拡大と運用効率向上を目指しています。
地上ロボットと空中ロボットを連携させることで、人が立ち入りにくい環境においても、より効率的な監視・観測・調査を可能にし、新しいロボティクス運用の可能性を広げます。

背景

JAEA様では、福島における原子力関連設備の調査・監視などにおいて、四足歩行ロボットSPOTやドローンを活用した遠隔作業・点検を進めています。

一方で、ドローン運用では以下のような課題があります。

　・飛行時間がバッテリー容量に制限される
　・本部から遠距離飛行すると現場での活動時間が短くなる
　・危険区域への人によるバッテリー交換が難しい

そこで今回、SPOTがドローンを現場付近まで搬送し、さらにSPOT上でワイヤレス充電を行うことで、ドローンの可動性向上と運用効率改善を目指しました。

システム概要

本システムは以下の構成で成り立ちます。

• 四足歩行ロボット SPOT
• ワイヤレス給電ユニット
• ドローン
• バッテリー／制御システム

犬型ロボット上にドローンステーションを搭載し、ドローンのワイヤレス充電機能（非接触充電）より、移動型ドローン基地として機能します。

・ 運用の流れ 
    ロボットがドローン離陸ポイントまで運ぶ → ドローンが離陸 → 点検 → 着陸 → 自動充電の一連の動作が可能

 ・ワイヤレス充電 
    接点不要のため 雨天・粉塵環境に強い メンテナンス性向上

 ・ 高い機動性 
    犬型ロボットの採用により 段差・階段・屋外・不整地場所までの移動が可能 

 ・移動型ドローンステーション 
    従来の固定式ドローンステーションと異なり、必要な場所へ移動して運用可能

従来の固定型ドローンステーションの課題を解決し、運用の自由度を大幅に向上

SPOTとドローンの役割分担

SPOTは不整地や危険エリアにおける地上移動を担当し、ドローンはSPOTでは到達できない高所・狭所・上空からの観測を担当します。

これにより、
　「地上ロボット」
　「空中ロボット」
それぞれの特長を活かした連携運用が可能になります。
さらに、SPOT上でドローンをワイヤレス充電することで、現場付近での継続運用も期待できます。 

ワイヤレス給電のメリット

ロボット・ドローンの自動運用では、充電時の接点接触やメンテナンスが課題になる場合があります。
ワイヤレス給電を活用することで、
　・接点レス化
　・屋外環境への適応
　・位置ズレ許容
　・摩耗低減
　・自動化対応
などが期待できます。
今回のシステムでは、SPOTと組み合わせることで、移動可能なワイヤレス給電ステーションとして機能しています。

今後期待される用途

本システムは、人の立ち入りが困難または危険な環境での情報収集に適しています。
　・高線量エリアの状況確認
　・建屋内部および周辺の映像取得
　・二次災害リスクの把握
などに活用が期待されます。 また、地震・火災・化学災害などの現場においても、迅速な状況把握手段としての活用が見込まれます。
 
【想定用途】
　・災害時の状況確認・遠隔調査（立入困難エリア含む）
　・インフラ・設備（工場・発電所・建物）の点検
　・警備/防犯巡回（施設・敷地・外周監視）
　・建設現場の進捗確認・安全管理
　・高所/狭所など人が行きにくい場所の点検
　・獣害対策

大宮ショールームのご案内

B&PLUSでは、常設のワイヤレス給電ショールーム見学をご用意しております。ショールームではドローン充電はもちろん、その他最新のワイヤレス給電技術を実際に体験していただけます。ご予約制となりますので、こちらよりご覧ください。
※貸出状況により、ご希望のデモ機をご覧いただけない場合がございます。つきましては、希望されるデモ機などの詳細をあらかじめご連絡ください。