清水建設と土木研究所（土研）、日立建機は、油圧ショベルによる土砂の掘削からダンプカーへの積載まで一連の作業をシームレスに自動化した。「ＯＰＥＲＡ」として土研が整備する建設機械の自動施工技術基盤を活用。シールドトンネル工事で掘削された土砂の場外搬出作業をユースケースに見立てた実験で成功した。引き続き複数の建設機械を制御する自動施工システムのプラットフォームとして活用し、土工の無人化施工の社会実装に取り組んでいく。
３者による共同実験では、実験エリアに仮置きした土砂を油圧ショベルで掘削し、指定位置に停車したダンプカーに積載するまで一連の作業の自動化に取り組んだ。油圧ショベルの周辺に設置した複数の３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（ライダー）を活用。土砂の仮置き場やダンプの停止場所付近の３Ｄ形状を常時取得し、認識した地形情報を基に土砂の掘削やダンプへの積載に関する指令を油圧ショベルに出力する自動施工システムを構築した。
掘削時には油圧ショベルが仮置き場の土砂形状に基づき効率良く土砂をバケットに取り込む。ダンプへの積載時には荷台の積載状況を踏まえ、空いているスペースに土砂を積載するよう油圧ショベルの動作を制御する。これらの作業を繰り返しながら、荷台が満杯になった段階で土砂の積載を停止する。最終的に掘削から積載までの一連作業をシームレスに実現することを確認した。
今回の実験で採用した重機に動作指令を与えるロボット用のソフトウエアプラットフォーム（ＲＯＳ）には、内閣府戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）の一環として九州大学が開発中のオープンソース「ＲＯＳ２－ＴＭＳ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ」を利用している。
清水建設によると、建機の自動施工に関する研究開発は建設会社と建設機械メーカーが個別に秘密保持契約を結び、当該メーカーの建機に特化した制御プログラムを開発するのが一般的だった。そのため建設会社と建機メーカーの組み合わせが変わるたびカスタマイズが必要となっている。ＯＰＥＲＡを活用することで、異なるメーカーの建機を統合制御する自動施工システムの構築が容易になり、建設現場への実装が加速すると期待している。
