株式会社商船三井（社長：橋本剛、本社：東京都港区、以下「商船三井」）と株式会社自律制御システム研究所（代表取締役社長 兼 COO：鷲谷 聡之、所在地：東京都江戸川区、以下「ACSL」）は、2021年5月に、商船三井が運航する石炭運搬船の船倉内における国産ドローンによる自律飛行点検の実証実験に成功しました。

石炭運搬船には、貨物である石炭を入れるための広い船倉（ホールド）があり、ホールドの高さは底面から20mに及ぶ船もあり、人がアクセス困難な高い場所の点検は一つの課題でした。その解決方法として、ドローンを用いた点検手段も挙げられますが、産業用ドローンの多くは、全地球測位システム（Global Navigation Satellite System、以下「GNSS」）からの信号を受信することで位置情報を把握しています。しかしながら、ホールド内はGNSS電波が届かないため自己位置を認識することができず、熟練したパイロットによる船上での手動操縦が必要になることも課題となっていました。

本実証実験では、ホールドが閉鎖された状態（*1）、つまり、暗所状態かつGNSS電波が届かない場所を、レーザーを照射することにより自己位置推定を行うLiDAR SLAM（ライダースラム）技術を実装した国産ドローンACSL-PF2を用いて自律飛行させることに成功しました。合わせて、ドローンとパイロットのモニタリング端末を光ファイバーケーブルによって有線接続することで、電波干渉が生じやすく、無線通信に適さない環境であるホールド内でも安全な自律飛行を可能としました。更に、従来のホールド内点検に使用されていたドローンと比較し、高解像度のカメラを搭載することで、暗所の中でも精細な点検画像を撮影することに成功しました。

今後はドローンの自律飛行という特長を生かし乗組員でも容易に運用可能なドローンの開発や、さまざまな種類の船のホールドやバラストタンクといった、閉所・暗所区画を含む環境での飛行点検の開発に取り組んでいきます。

(*1) 石炭の積み荷役終了後、ハッチカバーを閉じ、貨物をホールド内に保管して揚げ港へ航行します。今回は積荷である石炭が無い状態で、ハッチカバーを閉じた状態を意味します。

【動画】貨物ホールド内を自律飛行で点検している様子

ACSL-PF2

実験に使用した機体

LiDARを用いたホールド内での自己位置推定処理の様子

ホールド壁面を撮影している様子

PDFはこちらよりご覧いただけます。