視点
最新のロボット技術動向について－災害対応ロボットの開発と活用を中心として－
東京大学大学院工学系研究科教授

淺間

一のか（ロボットと呼べるものなのか）といった議論要旨もあるが、それはあまり意味がない。ただ重要なこ

東日本大震災、福島原発事故においては、様々な場面でロボット技術の投入が求められた。現場では、これまでに多くのロボットや遠隔操作機器が投［１］とは、そこにはRTが確実に活用されているということである。
経済産業省は、日本ロボット大賞の中で、「ロ、福島原発のボット」を、「センサ、知能・制御系、駆動系の３廃炉措置や今後の災害に対する備えとしての災害対つの技術要素を有する、知能化した機械システム」

応ロボットについては、課題が山積みである。本稿と定義し、「RT」と同義としている［４］。しかし、では、災害対応ロボットについて概観し、東日本大ロボットとロボット技術は、コンピュータと情報技

震災、福島原発事故・廃炉に対して行われた様々な術（IT: Information Technology）が異なるのと同ロボット・遠隔操作機器や、その活動について紹介

様、明確に区別すべきである。

入され、実績を上げているもののするとともに、産業競争力懇談会から出された提言

ロボットとは、いわゆる多自由度を有する機械での概要について解説し、今後行うべき取り組みにつある。生物や人間、あるいはその一部に形態が似ていて述べる。

いるものがロボットと呼ばれることが多い。センシングによって得られた情報に基づき、動作を行える

１．はじめにような自律制御機能もロボットと呼ばれる機械の特2011年３月11日に東日本大震災、福島原発事故が発生した際には、様々な場面でロボット技術の投入
［２］

徴である。
一方、RTとは、物理世界（実世界）における検。福島原発の現場ではこれまでに知・計測・認識・制御・動作・作業などの技術を含すでに多くのロボットや遠隔操作機器が投入され、めた総合技術である。情報技術が情報世界の中の技が求められた［３］。しかるに、災害直術であるのに対し、RTは、「情報技術＋実世界で物後は、ロボット技術は日本のお家芸であったにもか理的な相互作用をするための技術」ということもでかわらず、それらの機器を迅速かつスムーズに導入きる。ロボットには当然RTが使われているが、輸することができなかった。今後の災害に備える上で送機械、医療器械、産業機械など、ロボット以外のも、課題を抽出するとともに、それを解決すべき方多くの機器やシステムにもRTは用いられている。

多大な貢献を果たしている策を検討し、具現化する必要がある。

２．災害対応ロボットとそのニーズ
2.1

ロボット技術とは

ただし、完成したロボットを分解してみると、そこにはロボット特有の要素技術があるわけではない。ロボットはシステムであり、求められる作業を実行するために、要素技術が高度に統合化されていそもそもロボット技術（RT: Robot Technology）る。すなわち、ロボット技術の神髄は、求められるとは何か。災害対応や原発事故対応で様々な遠隔操作業を与えられた環境で達成できるようなシステム作機器が用いられた。それらの機器が、ロボットな化技術だという点である。RTをニーズに対して応100 CISTEC Journal 2014.7 No.152

視点用するのではなく、むしろ作業ニーズに応えられるようにシステムを設計・構築する技術こそがRTなのである。それは、ソルーション技術と呼んでもよい。まさにこのシンセシスこそがRTの最大の特徴なのである。

人化施工機器を含む）などが重要となる。

３．東日本大震災と福島原発事故への対応
3.1

震災および津波対応におけるロボット活用

東日本大震災における災害対応では、被災者の探索、被災した建物やプラント・設備の調査、水中の2.2

災害対応ロボットのニーズ

調査、被災地のマッピング、重作業のパワーアシス

日本は災害大国であり、地震、台風、火山爆発なト、被災者のメンタルケアなどでロボット技術が活

どの自然災害が非常に多く、首都直下型地震や東南用された。災害からの復旧、復興においても、汚染海地震が近い将来発生する確率は極めて高いと予想された地域の放射線量調査、瓦礫の処理、除染などされている。また、それに加え人工災害も多発してでロボット技術は使われており、今後もさらに活用おり、大きな問題となっている。近年、トンネル、は拡大すると考えられる。具体的には、能動スコー橋梁、ダム、道路等の社会インフラの老朽化が原因

プカメラ（東北大）、Quince（千葉工大、東北大、となり、笹子トンネルの崩落事故をはじめとする事NEDO、IRS）、KOHGA3（ 京 大 ）、Anchor Diver故が多発している。また、プラントなどの設備をはIII（東工大）、遠隔操縦機ROV（東大）、双腕式油じめとする産業インフラの事故も増加しており、コ

圧ショベル型ロボット（日立建機）、被災地計測・ンビナート事故は10年で10倍に急増しているとの報モデル化・マッピング計測車・全方位カメラ（東［５］。工事現場での事故なども後を絶たな

大、東北大）、Paro（産総研）、スマートスーツ・い。このような災害や事故の脅威が増大する中、人ライト（北大）、Hexa-rotor MAV（千葉大）などが行うことが困難・不可能・危険な作業・環境がのロボットがこれまでに用いられた。

告もある多々存在し、ロボットや遠隔操作機器の導入が期待されている。
災害対応にはいくつかのフェーズに分けられる。

3.2

原発事故対応・廃炉措置におけるロボットの導入

それに応じて対策も変化し、必要とされる機器も異一方、福島原発の事故対応に関しては、事故直後なる。災害発生直後24時間以内（フェーズ０）は災

は、冷却系の安定化、封じ込めが最大のミッション

害状況の把握、必要な機材や物資の確保、体制の確であったが、冷温停止後（平成24年１月以降）は、立など、災害発生後72時間以内（フェーズ１）は被廃炉に向けた使用済み燃料プールからの燃料や燃料災者の探索・救出などの緊急対策、災害発生後1ヶデブリの取り出しに移行している。しかし、現場で月程度（フェーズ２）は被災者支援・ライフライ

様々な作業を行っている作業員の被曝を低減するこン・交通の確保など応急対策、それ以降（フェーズとが何よりも重要なミッションである。具体的に３）は瓦礫処理、復旧・復興などとなる。

は、注水、瓦礫除去、建屋や様々な容器内の調査

フェーズ０や１の初期においては、被害状況調（映像取得、放射線量・汚染分布・温度・湿度・酸査、被災者探索・避難誘導・救助などの活動が主体

素濃度・等の計測）、サンプル採取、計測機器などとなるため、それを実施、あるいは支援するためのの設置、除染、遮蔽、機材の運搬などの作業でロロボット・遠隔操作機器が求められる。陸・海・ボットや遠隔操作機器の活用が求められ、すでに数空、あるいは、建物の内部、狭隘部、瓦礫の中など多くのロボットや機器が導入されている。導入されを移動して情報を収集したり、被災者を探索し、誘た調査・作業用ロボットは、米国Honeywell社製の導・救出するロボット・機器、応急的な瓦礫除去、小型無人ヘリT-Hawk、米国iRobot製のPackbot（2インフラ修復・再構築などの作業を行うロボット・台）、千葉工業大学、東北大学、国際レスキューシ機器などが必要となる。また、フェーズ２や３など

ステム研究機構、新エネルギー・産業技術総合開発の応急対策・復旧・復興においては、本格的な瓦礫機構が開発したQuince、Quince 2、Quince 3、米処理、インフラ構築、災害対策工事、除染をはじ

国iRobot社製のWarrior、米国QinetiQ社製のTalon、め、様々な復旧活動を支援するロボット・機器（無日本原子力研究開発機構が開発したJAEA-3、TOPY
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工業が開発したSurvey Runner、東芝が開発した４サービス社製）などの遠隔操作機器を用いた瓦礫除足歩行ロボットと小型走行車、三菱電機特機システ去が行われている。

ムが開発したFRIGO-MA、産業技術総合研究所と水素爆発を起こした３号機の原子炉建屋の最上階

本田技術研究所が開発した高所作業車、日立GE

瓦礫の除去も、クレーンやバックホウなどの無人化

ニュークリア・エナジー社製遊泳調査ロボット、施工機械を用いて行われた。また、鹿島建設は、クATOX社が開発した円筒容器内水位測定装置などローラダンプおよびフォークリフトを用いて３号機である。また、除染機器Moose（Pentek社製）、遠の放射線レベルの高い瓦礫の搬送作業の完全自動化

隔操作床面除染装置（ATOX社製）などの遠隔操を達成した。

作機器が除染用として、また三菱重工業社製遠隔作業ロボットMEISTeRも、コンクリートコアサンプル採取などに使用されている。
いわゆる「ロボット」以外のロボット技術も、廃４．今後の取り組み
4.1

各省庁などにおける災害対応ロボットの開発・配備の問題点炉に向けた様々な作業において活用されている。日

これまでに開発、現場への導入が行われてきた災本原子力研究開発機構（JAEA）が開発したロボッ

害対応ロボットや遠隔操作機器について述べたが、ト操作車RC-1がTalonの操作車として、またガンマこれからの廃炉対策や、今後の災害に対する備えとカメラによる線量測定・汚染分布測定などに用いらいう点では、まだ多くの問題が残されている。各省れたほか、工業用内視鏡を用いた２号機原子炉格納庁で開発、配備が行われてきた災害対応ロボットに容器内部調査、ROVを用いた４号機使用済燃料プー関しても、現状のロボットで対応できる災害や事故ル内調査・瓦礫分布マップ作成、バルーンを用いたの状況は、特殊なケースのみであり、多様な災害に１号機オペフロ調査なども行われている。

対して必要とされる機能のごく一部しかカバーできていない。事実、消防庁、警察庁、防衛省などが開

3.3

無人建設機械の活用発してきたロボットは、訓練ではたびたび使用され福島原発の事故対応およびその廃炉措置においてきたにもかかわらず、実際の災害現場で使用されて、無人化施工をはじめとする建設機械も極めて有たことはほとんどない。国交省の無人化施工機械な効に活用されている。東京電力福島第一発電所の事

ども、火山災害や土砂災害、原発事故などを中心に故発生直後は、原子炉の冷却が最大の課題であっ活用されているものの、実際の災害現場で活用可能た。安定な注水を行う手段として、Putzmeister社な場面はまだ限定的である。災害や事故は極めて多製のコンクリートポンプ車による遠隔注水が４号機様であり、災害対応ロボットにも様々な環境で多様で行われた。

な作業を行うことが求められ、要求される機能も極

また、事故直後の福島第一原子力発電所内には、めて多様で複雑である。現在我々が有しているロ津波によって発生した瓦礫と、原子炉建屋の水素爆ボットの機能では、ごく一部の災害にしか対応でき発によって発生した瓦礫が多数存在した。特に、水ないのである。また、各省庁、自治体における、災素爆発によって発生した瓦礫は、放射線レベルが高害対応ロボット、遠隔操作機器の開発・導入・配備く、発電所内での復旧作業の大きな妨げとなっていといった活動の多くは、縦割りで行われている。共た。そこで、高線量作業環境における作業員の被ば通する技術も多々存在するので、研究開発や実証試

く線量の低減を目的として、バックホウ、クローラ験、オペレータの訓練、平時での利活用などを省庁ダンプ、オペレータ車、カメラ車などの無人化施工間で連携して行うことが重要であるし、有事の際に機械を用いた瓦礫の除去が大手ゼネコンのJVにも、省庁間が協力してオペレーションを行えるようよって行われた。また、原子炉建屋内部においてにすることが求められる。

も、Talon（ 米 国QinetiQ社 製 ）、Bob Cat（ 米 国QinetiQ社 製 ）、Brokk-90（ ス ウ ェ ー デ ンBrokk社

4.2

福島原発の廃炉および原子力事故への備え製）、Brokk-330（ ス ウ ェ ー デ ンBrokk社 製 ）、福島第一原子力発電所の廃止措置等に向けた中長

ASTACO-SoRa（日立エンジニアリング・アンド・期ロードマップでは、廃炉までに30～40年かかると102 CISTEC Journal 2014.7 No.152

視点

されており、今後も、除染、汚染水の漏えい箇所のボットの活用が求められている。人が行うことが困特定・補修、燃料デブリの調査・取り出しなど、人難・不可能な作業をロボットで行ったり、危険作業が行うことが困難な作業が目白押しであり、長期にをロボットで代替することが、ロボットを導入する

わたってロボットや遠隔操作機器の開発は継続的に最大の目的だが、ロボットを導入することで、人が行っていく必要がある。これらは、いずれも新規に作業を行う際に必要であった足場の建設などが不要開発しなければならないものばかりであり、現場でになるので、コストが削減でき、工期を短縮できる確実に使用できる装置として完成させるには、研究ということも重要なポイントとなる。

開発された後も、機能検証、実証試験、オペレータの訓練などを十分行った上で投入する必要がある。

4.4

産業競争力懇談会での提言

日本原子力研究開発機構は、福島廃炉技術安全研究

今後の災害や事故に備えるためには、東日本大震所を設置するとともに、遠隔操作機器・装置実証施

災および福島原発事故が発生した際、迅速かつス設（通称モックアップ施設）の建設・運用を行う計

ムーズにロボットや遠隔操作機器が導入できなかっ画を進めている。開発されたロボットや遠隔操作機た問題点を分析するとともに、それをいかに解決す器の実用化を行う上での重要な鍵となる施設である。

るかを検討する必要がある。産業競争力懇談会で一方、今後起こり得る原子力事故に備えるため、は、災害対応ロボットの社会実装を推進するため

電気事業連合会は原子力緊急支援機関を福井県内にに、平成23～24年度に「災害対応ロボットと運用シ設置することを決定した。それを受け、日本原子力ステムのあり方」プロジェクトを実施し［７］［８］、危発電が敦賀市に原子力緊急事態支援センターを設置

険作業や社会インフラ・設備の点検・保守などとのし、様々な事故対応用ロボットを配備するととも併用も含め、平時から使用、運用しつつ、有事の際に、オペレーションの訓練を行うなど、有事の際のにも迅速に配備できるようにするための提言を、以［６］緊急支援体制を整えつつある。

下の３点にまとめた。
⒜ 研究開発拠点やプロジェクト立ち上げによる技

4.3

一般災害に対する防災・減災の取り組み

術開発

前述のように、災害対応ロボットに関するプロ

様々な災害に対応できるようにするためには、特ジェクトで開発されたロボットで、東日本大震災や殊環境移動・アクセス技術、遠隔操作用安定通信技

福島原発の現場に導入されたものもあるが、それは術、遠隔操作用空間認知技術、操作性向上のためのごく一部に限られている。大学や研究機関、ロボッ

自律化・知能化技術、計測技術とそれに基づく点ト関連企業、プラントメーカなどは、これらの災害検・診断・メンテ技術などに関するニーズ駆動型基対応ロボット技術開発プロジェクト以外に、独自で盤技術研究、高度実用化研究、運用実証型研究を行開発しているケースも多い。しかし、これらの研究う必要がある。また、ソルーション導出・システム開発では、プロトタイプ開発、あるいは実証試験ま化技術を高度化するためには、DARPA Challenge

では行われるものの、実用化・事業化は遅遅として［９］進んでいないのが現実である。実際に、災害対応ロ有効である。

ボットの需要は官需が中心であり、市場も極めて特⒝のような競技会やチャレンジを実施することも災害対応ロボットセンターの設置

殊で限定的であることから、企業努力だけでは死の実証試験・オペレータ訓練、防爆性・耐放性・耐谷を越えることは難しい。それを解決するには、国久性・安全性などの機能評価・認証、ロボット技術が実用化まで支援するとともに、国が率先して需要情報の集積化・一元的管理・提供、緊急時対応（災を作り出すことが重要となる。

害時の配備）などの機能を持つ防災ロボットセン

一方、今後の備えという点では、このような研究ターを設置する必要がある。実証試験、オペレータ開発だけでは不十分であり、発災後の災害対応、減の訓練に関しては、Disaster City［10］のような、そ災のみならず、災害を予防する防災も重要である。

れを実施するテストフィールドやモックアップを設社会インフラや産業インフラの老朽化による事故も置する必要がある。

急増しており、これらの点検や保守においても、ロ⒞戦略策定・標準化・制度設計
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災害対応ロボットの開発と運用を長期的に継続し構築する上で、災害に対する備えとして、現場で活て行うための戦略の設計、策定が求められる。ま用可能なロボット技術の開発・運用が極めて重要にた、ロボットの機能評価やインタフェース仕様に関なる。現在、福島・国際研究産業都市構想（イノする標準化活動、規制緩和（特区など）、規制強化ベーション・コースト）研究会をはじめとして、災（配備の義務化など）、免税措置などの税制策定、無害対応ロボットの研究開発や評価・運用拠点の設置

線周波数の確保や保険制度などを含む環境整備なに関して、様々な検討が各省庁や自治体で始められど、制度設計なども重要である。ている。災害対応ロボットの技術開発・運用は、災平成25年度には、それを受け「災害対応ロボット害というリスクに対するナショナルレジリエンスのセンター設立構想」プロジェクトにおいて、「災害みならず、社会インフラや産業インフラの維持管対応ロボットセンター」の具体的な機能とその具現理・長寿命化、防災といった観点からも重要であ［11］。災る。また、様々なロボット産業への大きな波及効果

害対応ロボットセンターは、長期的な技術開発戦略も期待される。OECD閣僚理事会での、ロボットをの策定と有事の際の災害対応ロボットの配備・運用成長戦略に盛り込むという安倍首相の発言を受け、に関する司令塔の機能を有する「災害対応ロボット

政府はロボット革命実現会議の設置を検討してい利用推進本部」と、平時における災害対応ロボットる。これにより、新たな具体的な施策の構築、必要の技術開発、実証試験・評価・認証、訓練、標準な予算措置が行われ、産業競争力懇談会の提言が早化・運用・配備の実業務を統括する「災害対応ロ期に具現化されることが期待される。

化の方策や運用の枠組みについて検討したボット技術センター」によって構成することとし、災害対応ロボット利用推進本部は内閣府など政府に参考文献設置し、災害対応ロボット技術センターは産官学連［１］淺間

一："東日本大震災及び原子力発電所事携によって運営すべしとの提言を行った。平時利用

故に活用されるロボット技術"、ITUジャーナル、に関しては、（１）危険が伴う作業や工事におけるvol. 42, no. 2, pp. 44-47, 2012.

現場活用、（２）社会インフラや設備の点検・保守［２］淺間

一："災害・事故対応に求められるロとの併用、（３）訓練などにおいての利用が考えらボット技術"、まてりあ、vol. 51, no. 4, pp. 139-れる。また、災害対応ロボット技術センターには、

142, 2012.

災害対応ロボットに関連する技術とその実用評価、［３］淺間

一："災害対応におけるロボット技術のニーズ等に関するデータベースを完備、管理すると適用と運用"、建設機械、vol. 49, no. 12, pp. 41-45,

ともに、災害対応ロボットのテストフィールドや2013.

モックアップなど、実証試験や機能評価・認証を行える運用拠点としての機能、研究開発から、実証試験、オペレータ訓練、実現場への投入といった一貫した流れを継続的に回す機能が求められる。

５．おわりに
本稿では、災害対応ロボットについて概観し、東日本大震災における災害対応、福島原発事故対応・廃炉措置において導入された様々なロボット・遠隔操作機器や、その活動について紹介するとともに、今後行うべき取り組みについて述べた。産業競争力懇談会では、平成26年度も「災害対応ロボットの社［４］http://www.robotaward.jp/award/5th-robotaward.
pdf［５］http://www.nhk.or.jp/gendai/kiroku/detail_3294.
html［６］http://www.japc.co.jp/emergency-support/index.html［７］http://www.cocn.jp/common/pdf/thema39-L.
pdf［８］http://www.cocn.jp/common/pdf/thema50-L.
pdf［９］http://www.theroboticschallenge.org/default.
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会実装」プロジェクトを実施し、災害対応ロボット［10］http://www.teex.com/sitemap.cfm?Div=USARを普及させ、継続的に運用する方策について提言を［11］http://www.cocn.jp/common/pdf/thema60-L.

まとめる予定である。今後、レジリエントな社会を

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