研究プロジェクト概要
本プロジェクトは、石油化学コンビナート火災に対応する消防ロボットシステムを三菱重工業などの企業と共同で研究している。直径80mを超える大型の石油タンク火災の火炎近傍では、15〜20 kW/m²の高い放射熱が発生する。消防隊員の耐放射熱服の4 kW/m²を大きく超えるため、人間に変わって自動で消火活動を行うロボットシステムの開発が必要である。
課題は、20 kW/m²の高い放射熱を発する火炎近傍での消火活動を無人で行う消防ロボットシステムの開発である。私達は、最大300m離れた火炎近傍の高い放射熱の環境で自動で消火活動を行う放水ロボットとホース延長ロボットを提案する。提案手法の特徴は、放水砲ロボットとホース延長ロボットの２台が連携して自動でホースの運搬と敷設を行うことである。
新技術として、軽量で長時間の活動を可能にする耐放射熱外装[5]、２台のロボットの自動追従制御[7]、発災後に航空写真と整合性の取れたロボット用地図をリアルタイムに構築するGP & LiDAR based SLAM [2][3]、複雑な環境で衝突せずに走行するための経路経路計画 [1]、1MPaを超える水圧をかけるホースを屈曲せずに敷設する経路生成[4]などの新技術を開発した。
開発した消防ロボットシステムは、2019年に千葉県市原市消防に配備され、消防隊員による運用が始まっている。無人化を実現する消防ロボットシステムはCOVID-19などのパンデミックでも有効に機能することを提案した[6]。2022年にはスクラムフォースのおもちゃが販売された。
関連リンク
[a] Autonomous Fire Fighting Robot System, Mitsubishi Heavy Industry
https://www.mhi.com/jp/products/energy/firefighting_robot_system.html (In Japanese)
https://www.mhi.com/products/energy/firefighting_robot_system.html (In English)
[b] Scrum Force, Ichihara Fire Department (In Japanese)
https://www.city.ichihara.chiba.jp/article?articleId=637ec5690ae3aa080704f656
[c] Toy of Scrum Force, TAKARA TOMY (In Japanese)
https://takaratomymall.jp/shop/g/g4904810189398/?srsltid=AfmBOoqtQ6-0MoBf1YLd7OpXAp1j392mHFaF3lfxN-RCwEf_0Aok-lTs
発表論文
- “Two-Stage Hybrid A* Path-Planning In Large Petrochemical Complexes”
Abu Ubaidah SHAMSUDIN, Kazunori OHNO, Ryunosuke HAMADA, Shotaro KOJIMA, Naoki MIZUNO, Thomas WESTFECHTEL, Takahiro SUZUKI, Satoshi TADOKORO, Jun FUJITA, Hisanori AMANO.
AIM, (2017), 1619-1626.
DOI: https://doi.org/10.1109/AIM.2017.8014250 - “Evaluation of LIDAR and GPS Based SLAM on Fire Disaster in Petrochemical Complexes”
Abu Ubaidah SHAMSUDIN, Naoki MIZUNO, Jun FUJITA, Kazunori OHNO, Ryunosuke HAMADA, Satoshi TADOKORO, Hisanori AMANO
IEEE SSRR, (2017), We4T1. 2017 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR), (2017), 48-54
DOI: https://doi.org/10.1109/SSRR.2017.8088139 - “Consistent map building in petrochemical complexes for firefighter robots using SLAM based on GPS and LIDAR”
Abu Ubaidah SHAMSUDIN, Kazunori OHNO, Ryunosuke HAMADA, Shotaro KOJIMA, Thomas WESTFECHTEL, Takahiro SUZUKI, Yoshito OKADA, Satoshi TADOKORO, Jun FUJITA, Hisanori AMANO
ROBOMECH Journal, 5, (2018), 7.
DOI: https://doi.org/10.1186/s40648-018-0104-z - “Enhanced path smoothing based on conjugate gradient descent for firefighting robots in petrochemical complexes”
Naoki MIZUNO, Kazunori OHNO, Ryunosuke HAMADA, Hiroyoshi KOJIMA, Jun FUJITA, Hisanori AMANO, Thomas WESTFECHTEL, Takahiro SUZUKI, Satoshi TADOKORO
Advanced Robotics, 33, 14, (2019), 687-698.
DOI: https://doi.org/10.1080/01691864.2019.1632221 - “Novel exterior cover design for radiant heat resistance of firefighting robots in large-scale petrochemical complex fires”
Jun FUJITA, Yoshihiro TAMURA, Hisanori AMANO, Kazunori OHNO, Satoshi TADOKORO
Robomech J, 9, 13, (2022).
DOI: https://doi.org/10.1186/s40648-022-00229-5 - “Consideration of the contribution of operating a firefighting robot system for large fires to prevent COVID-19 infection among firefighters”
Jun FUJITA, Hisanori AMANO, Kazunori OHNO, Satoshi TADOKORO
Advanced Robotics, 37, 8, (2023), 518-527.
DOI:https://doi.org/10.1080/01691864.2022.2155490 - “Development of a Robust Tracking Target against Disturbance Noise for Tracking Control of Fire Fighting Robots”
Jun Fujita, Hisanori Amano, Kazunori Ohno and Satoshi Tadokoro
IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR), (2023), 174-180
DOI: https://doi.org/10.1109/SSRR59696.2023.10499949
