国土交通大臣賞

中小・ベンチャー企業賞（中小企業庁長官賞）

ドローンを用いた火山噴火時の土石流予測システム
The Robot Award

The Robot Award
マルチコプター・通信技術の開発

国立大学法人東北大学 フィールドロボティクス研究室、国際航業株式会社、株式会社イームズラボ、
学校法人工学院大学 システムインテグレーション研究室

株式会社ニッコー

観測用UGVの運搬・設置・回収

火山灰採取

ドローンによる遠隔データ収集により火山噴火時の土石流被害予測を実現

画像・地形データの取得
降灰範囲・厚さ把握

ホタテ貝柱自動生剥きロボット「オートシェラー」を中核とする水産加工システム

ホタテ生剥き作業の自動化が人手不足と地域産業の発展を支える

活火山地域情報データベース構築
シミュレーションの実施

表面流確認

土石流予測システム全体のイメージ図開発しました。

■火山噴火時の土石流予測の必要性

日本には、111もの活火山があり、毎年のようにどこかで噴火が(2)ピラミッド型スケールによる降灰厚測定： 立入制限区域内の発生し、時には犠牲者を生むような事態にまで至っています。そのため、活動中の火山周辺における防災・減災のための調査技術の開発は、喫緊の課題です。特に、降雨によって堆積した土砂が流され、下流に甚大な被害をもたらす「土石流」の予測技術の開発は、住民人口減少の進展により水産加工を基幹産業とする地方都市でンダ吸引ノズルで瞬時に吸引排出します。最後に下貝に残った貝柱降灰厚測定を行うためのピラミッド型スケールと、ドローンをは、深刻な労働者不足に直面しています。日本が世界一の生産・輸を独自開発したカッターで自動切断し生の貝柱だけを回収します。

用いてこれらを配備する技術を開発しました。

出量を誇る「天然ホタテ」は、貝柱を取り出す作業には多数の熟練本システムの導入により①大幅な省人化の実現②歩留りアップ(3) 土砂サンプリング技術： 火山堆積物を直接収集するためのドローン吊下型土砂サンプリング装置を開発しました。

避難を行う上で、非常に重要なものとなります。
この土石流予測に(4) 表面流確認技術：ドローン吊下型の表面流確認デバイスをは、地形情報、降灰厚、灰の種類、雨量に関するデータ取得が重要で開発しました。着地後に、搭載した水風船を割り、散水後の土にす。
しかしながら、火山噴火時には、火口周辺は非常に危険となり、立対する水の浸透状況をカメラで確認することで、火山灰の浸入制限がかかるため、これらのデータ取得ができず、精度の高い土石透性を確認することができます。

流予測が困難であるという問題がありました。
そこで、我々の研究グ(5) 小型移動ロボットを用いた雨量計測技術： 立入制限区域内のループでは、自動飛行を可能とするドローンを用いて火口周囲の降雨量測定を行うための、ドローンを用いた配備／回収が可

データを取得し、精度の高い土石流予測を行うシステムの開発を目

能な雨量計搭載型小型軽量移動ロボットを開発しました。

指すこととしました。

■土石流シミュレーション（1）～（5）で取得した立入制限区域内のデータを利用すること■ドローンを活用したデータ収集技術

提案する土石流予測システムでは、ドローンを活用したデータ収で、現実に即した土石流シミュレーションを行うことが可能となりま集技術を用いて、立入制限区域内におけるデータを取得します。以した。下図は降灰情報を考慮した場合と考慮しない場合の、土砂の下に、開発したシステムを紹介します。

氾濫予測の結果比較を表しています。

(1) 画像データ・三次元地形情報の収集： 長距離飛行可能なドローンを開発しました。2014年12月には、総飛行距離8000メーます。外套膜を殻から剥離した後、内臓全体（ミミ・ウロ）をエアシリ■ホタテ加工地域の人手不足問題解決のために以上に示した技術により、土石流の予測精度が向上し、災害対策への大きな貢献が期待できます。

トル、上昇高度1300m、飛行時間20分で、噴火中の桜島昭

降灰情報無し和火口の画像データを取得しました。また、空中から撮影した作業員を必要とすることに加え、その作業内容も長時間窮屈な姿～手剥き作業では貝柱の上下をカットするために貝殻に貝柱が残り勢を保たねばならない過酷なものであることから、年々担い手の確ますが、本システムでは貝柱上部はカットしないため貝柱は残りま保が難しくなっており、加工生産機能を維持できなくなる地域が増せん。③手剥きと同等な品質～本システムで加工した貝柱の性状加の一路にあります。
これらの問題を解決するため、当社ではホタ評価は、外表面の明るさや色合い等の色調、吸水率及び見た目、食テの生剥きに係るすべての作業工程を自動化した、世界初 のホタ味等を評価項目として手剥き貝柱との比較において有意な差異がテ貝自動生剥きロボット「オートシェラー」
を中核とする加工システ

なかったことは、品質保証の観点からも高く評価できます。

※

ムを開発し、加工に要する作業者を１２名から１名へと大幅な省人化を図ることに成功しました。
（※2018年6月時点・ニッコー調べ）■地域産業の存続と発展に向けてホタテ生産に取り組む全国の漁業協同組合・水産加工会社においても、人手不足の問題解決と地域産業の存続のため、本システム■世界初、ホタテ生剥き作業を自動化
本システムはホタテ貝の解剖学知見と熟練作業員の作業手順等の導入に取り組む動きが拡大しており、ホタテ貝柱の安定供給・海の情報を参考として概念設計したもので、大きくは①ホタテ貝の選外輸出の拡充に向けた生産体制の構築が実現しつつあります。

別、②投入、③加工処理の３つの工程により構成されるロボットシス
テムで、１時間あたり５７６０枚の加工処理能力を有します。
ホタテ

本システムは水産加工を基幹産業とする地方都市の経済を支えることに貢献しています。

貝の選別工程では、割れ貝等の不適合貝を２ヵ所に設置した三次元レーザー変位計により計測処理し、不適合貝を排出するとともに上貝を上向きにします。
次の工程では貝８枚を１列に整列させ、画像計測で貝の中心把持と適合貝の再判定を行います。そして２台のパラレルリンクロボット

複数枚の画像を用いて三次元地形情報を生成する機能ならびに、5kmの長距離通信、ドローンによる自動撮影・監視技術をが、４秒間に８枚の原貝をオートシェラーに貝の向きを揃えて供給し500mます。このロボットによる移載供給は、原貝を把持してオートシェラーのパレット固定座に高精度で移載する自動供給であり、当社の降灰情報を考慮ロボット制御技術を応用した独自の方法です。
500m

ドローンによる桜島昭和火口の観測

降灰の影響により到達距離が延びることが予測される

土石流シミュレーション結果

住所：東京都千代田区6-2
担当：中央官庁グループ 手束 宗弘

Tel：03-3288-7508

E-mail：munehiro_tezuka@kk-grp.jp

THE 8TH ROBOT AWARD

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去し、貝表面を水蒸気で瞬間的に加熱処理することで貝柱上部を貝から剥離した状態から、吸着パッドにより上貝を強制的に開口しお問合せ先

お問合せ先

国際航業株式会社

最終の加工工程では、貝に付着した異物を高速ブラッシングで除本システムの加工処理工程

株式会社ニッコー
住所：北海道釧路市鶴野１１０-１
担当：企画部 福島 浩二 Tel：0154-52-7101

E-mail：info@k-nikko.com
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