四足歩行ロボットを活用した山岳トンネル切羽観察の実証実験を実施 ～自律歩行により、切羽近接エリアの安全な探査を実現～

2026年05月25日 リリース

株式会社鴻池組（本社：大阪市中央区 代表取締役社長 渡津弘己）は、株式会社ポケット・クエリーズ（本社：東京都新宿区、代表取締役 佐々木宣彦）と共同で、山岳トンネル工事の切羽（きりは）観察における安全性向上を目的として、四足歩行ロボットの自律歩行による実証実験を2026年2月8日に実施いたしました。この実験により、危険エリアにおける無人探査、およびガス検知や点群データなどの環境情報の取得が可能であることを確認しました。

危険エリアに進入する四足歩行ロボット

切羽観察における課題

山岳トンネル工事では地山の状態を把握・記録するため、切羽観察作業が不可欠です。しかしこの作業は切羽付近で行われるため、落石や崩落、可燃性ガスの湧出など、様々な危険が存在します。鴻池組とポケット・クエリーズはこの課題に対して、作業員の安全性を確保しつつ正確に観察を行うため、四足歩行ロボットを用いた切羽観察システムの開発に取り組んできました。

自律歩行のしくみ

はじめに切羽手前約60m地点に設置された発進基地でロボットを起動し、スタート地点に移動します。次に、周辺環境のスキャニングを実施してマッピングを行い、自己位置を特定します。同時に、障害物（側壁、設備、重機など）の位置情報を三次元空間データとして記録します。記録したデータを解析し、左右の障害物を回避しながら切羽方向へ自律歩行を開始します。

ロボットは切羽手前、あらかじめ設定した地点で自動停止し、切羽観察と環境データ収集を行います。観察とデータ収集を終えたのち、往路で記録した三次元空間データを参照し、同一経路をたどって発進基地に帰還します。

発進基地は充電機能を備えており、観察作業の合間にロボットを充電することで継続的な運用を可能とします。

四足歩行ロボット発進基地

搭載機器

実証実験では、Unitree社製の四足歩行ロボットB2-Wをベースに、周辺環境を検知することで自律歩行を可能とし、カメラによる遠隔での切羽観察、センサーによる環境モニタリングなどの機能を搭載しました。

センサーシステム

・3DLiDAR（空間認識・三次元環境マッピング・障害物検知用）
・ガスセンサーおよび専用端末（CH4、O2、H₂S、CO、CO₂の検知・濃度測定用）

撮影・映像システム

・ジンバルカメラ（高精度撮影用）
・POVカメラ（遠隔操作用映像撮影）

制御・処理システム

・制御PC（各種センサーデータ統合処理・移動制御用）

通信システム

・通信モジュール（遠隔操作・監視用）
・無線LAN接続機能

安全・表示機器

・フラッシュ表示灯（周囲への視認性向上用）

実験結果

四足歩行ロボットから送信される観察データ

実験では切羽手前15m地点でロボットが停止するよう設定し、目標地点で停止後に切羽観察を実行しました。遠隔での観察により、風化変質や湧水の確認、ガス検知を行いました。データ収集後は往路と同一経路で帰還しました。この結果から、従来の目視作業と同程度の精度を保ちつつ、作業員の安全性向上と総合的な環境評価が可能となりました。

今後の展望

今後は、地山崩壊時の調査などに対応するため、より複雑な地形条件での適用性検証や長時間運用時の安定性確保などの課題に取り組み、本システムの実用化を目指していきます。鴻池組とポケット・クエリーズは、この取り組みを通じて、山岳トンネル工事の安全性と効率性の向上に貢献していきます