自律走行する掘削機が築いた高さ6メートルの空積み石垣
(ethz.ch)自律掘削機が高さ6メートルの空積み石垣を構築
- ETH Zurichの研究チームは、数トンに達する岩や解体廃材を使って、自律掘削機が自力で空積み石垣を構築する方法を開発した。
- 空積み石垣は現地調達の材料を使用し、低エネルギー投入のコンクリートスラブなどを活用するため、資源効率が高い。
- HEAPと呼ばれる自律掘削機は、デジタルで計画され自律的に掘削された景観と公園に、高さ6メートル、長さ65メートルの空積み石垣を構築した。
研究チームの協業と技術開発
- Gramazio Kohler Research、Robotics Systems Lab、Vision for Robotics Lab、Landscape Architectureチェアなど、さまざまな分野の研究者が協力してこの革新的なデザイン応用を開発した。
- このプロジェクトは、デジタルファブリケーションのための国立研究センター（NCCR dfab）の一環として進められた。
自律掘削機のセンサーとアルゴリズム活用
- 掘削機はセンサーを使って建設現場の3Dマップを自律的に作成し、壁の構築に使われる既存の建築ブロックや石を見つけ出す。
- 特別に設計されたツールとマシンビジョン技術により、掘削機は周囲の大きな石をスキャンしてつかむことができ、おおよその重量と重心を把握する。
- アルゴリズムは各石の最適な配置位置を決定し、掘削機は自ら作業を行って石を所定の位置に置く。
- 自律機械は一度に20〜30個の石を配置でき、これは1回の搬送で供給できる量に近い。
GN⁺の見解
この記事で最も重要な点は、自律掘削機が人間の労働を代替し、大規模な建設プロジェクトを遂行できる技術の進歩である。この技術は建設現場での作業効率を大幅に向上させ、資源を効率的に使うことで環境への影響を減らせる可能性を示している。このような革新的な研究は、建設業界だけでなく、ロボティクスとデジタルファブリケーションの分野にも興味深い発展をもたらすことが期待される。
1件のコメント
Hacker Newsの意見
スペインのカタルーニャ地方の農村部には、"Pedra Seca" という伝統的な建築技法がある。この技法は石だけを使って構造物を築く方式で、主に農業分野で今も使われている。
乾式石積みの壁を築く作業の価値を認める。石をどこにどう配置するかを判断するのは、瞑想のような芸術だ。壁に野花を咲かせようとしたが、種は落ちるか鳥に食べられてしまった。そこから着想を得て、上司がショットガンの弾に種を詰めて壁に向けて撃ったところ、翌年には壁が花で覆われた。
'Gravis Robotics' という会社が興味深い技術を開発中だ。同社のプロモーション動画には技術的な詳細も含まれている。
乾式石積みの壁は、労働集約的で高度な技能を必要とするゲームチェンジャー的な技術だ。こうした壁には安全性への疑問もあるが、熟練した人間の作業者によって造られた壁は安全だと経験から分かっている。
人間が扱いにくい多様な自由度を持つ重機を操作するのは難しい。数十年前には、仮想現実の入力装置と力覚フィードバックを使った掘削機が開発されたが、製品化はされなかった。
今後登場するマルチモーダルベースのモデルによって、さらに多くのロボットが現れるだろう。ロボティクス分野は今後5年以内に大きく変わるはずだ。中国は2025年までにヒューマノイドロボットを量産する計画で、Tesla は2025年から2027年の間に安価なロボットを一般向けに提供する計画だ。
ETH Zurich は有名な工学系大学で、コンピューター科学者 Edsger Dijkstra と関連付けて考えられることがあるが、実際には彼はそこを拠点にしていなかった。
記事に掲載された壁の写真は、デジタル加工されたように見える。人が歩いている左側の部分では石が均一な灰色に変わっており、水面の反射とも一致しない。これはデジタル計画と実際の壁を比較する意図なのかもしれない。
数十年以内に、ウェブカメラを接続して現実世界で Minecraft を実際に遊べるようになるのだろうかと気になる。