このソリューションにおいては、nat株式会社が開発したiOS用ソフトScanatを搭載したiPhoneをそのままドローンに載せることで、高所へのアプローチを行うことが可能だ。
メリット
点検や工事の際には、現場の状況と図面を比較し、工事前に詳細な計画を策定することが重要だ。また、現場によっては図面がない場合もあり、そのような場合には高所を含む現場の正確な計測が必要となる。
しかし、限られた工期内で高所作業の安全性を確保しながら現場の状況を正確に把握することは困難を伴う作業だ。その結果、現場の安全性が確保できず、事故や後戻り作業が発生することがあった。
今回のソリューションによって技術者は、高品質なアプリを搭載したnat社のiPhoneをドローンに装着し、飛行させることで、高所での精密かつ容易な点検を行うことができるという。
特徴と出来る事
- データ品質の安定性: iPhoneの安定したセンサー技術を使用することにより、撮影専用のドローンよりも高品質かつ安定したデータ取得が実現できる。iPhoneは高品質カメラ4台とLidarスキャナーを備えており、汎用性による安定したデータ収集が可能だ。
- iOSアプリとの連携: 様々なiOSアプリを活用することで、フォトグラメトリーや3Dマップの生成も可能。最新の機種を使用し、世界中の開発者によって開発された最新のアプリを迅速に業務に統合できる。
- 即時性とデータ可用性: iPhoneのデータはそのまま現場でストリーミング閲覧可能。また、何度も確認することでより高い精度で照合でき、高速回線（5Gなど）を使用してクラウドにデータを即座に同期できる。
- 非GPS下運用: ドローンは目視および非GPS下で特化したアイ・ロボティクス独自の開発機だ。現場でのセットアップは容易であり、一定の研修を受ければ誰でも操作可能。
- ワンオペ高所点検の実現: 十分な安全確認が行える場合、ワンオペでの高所点検が可能。
- 本質的安全性: 基本的に周囲の安全確認を行った上で、目視でドローンを飛行させる。これにより、脚立やハーネスの必要性がなくなり、転落事故のリスクが排除され、高所作業の申請も不要だ。
- リアルタイム確認: iPhoneの安定性、汎用性、通信性を生かすことで、午前中にドローンを飛行させ、クラウドで承認を得た後、午後から作業に取り組むといったスピード工事も可能になる。この一連の業務の流れ構築をnatとアイ・ロボティクスの建築DXとしてサポートする。
ソリューションの概要
現実空間を高精度にデジタル化するアプリ「Scanat」
ScanatはiPhone/iPadでスキャンするだけで、同種アプリ内最高の精度での計測（mm単位）が可能なiOSアプリ。簡単な操作で、屋外や屋内などの空間を高精度に3D化できる。
これまで空間に関するやりとりは図面や写真、ビデオのみだが、Scanatはデジタル空間の構築を通じて、「まるで現場にいるかのような、現場をそのまま持ち帰るような」体験を実現する。
2022年1月末のリリース以降、リフォーム・内装工事などを主とした企業様が活用していたが、今回の取り組みを通じて高所の現地調査を必要とする、外壁塗装・修繕工事などの分野での活用も想定している。
アイ・ロボティクス独自のドローンと汎用マウント
本ソリューションで利用するドローンは、アイ・ロボティクス社製の国産汎用機体だ。各種のデバイスが前後左右上下全てにアタッチして調整ができる特殊な形状となっており、iPhone 14Pro搭載時で約7分間の飛行が可能（最大500gのペイロードで約5分間の飛行が可能）、デバイスのアタッチを変える事により様々な非GPS環境における自律飛行が可能できる。
本ソリューションにおいては、本機体をベースとしてデータを取得しているが、現場実務における実用性にこだわっているので、カスタマイズ提供や機体にこだわらず他社製ドローンによる提案も可能だ。※本機体のみの販売は行っていない。
iPhoneからのデータを取り込み現調に利用する仕組み
Scanatは、アプリ内で撮影した3Dモデルの計測・面積計算・メモ・写真閲覧が可能。また、外部ツール等を利用される際は、下記の3種の形式でデータの出力して、各種CADソフトや点群処理ソフトで作業できる。
- ①点群データ：対象物がどのような形状になっているのか、測定の結果を点で表したもの。XYZやLAS、E57などの拡張子で出力が可能。
- ②メッシュデータ：取得した点群データを面に変換したもの。FBXやOBJ、STLなどの拡張子で出力が可能。
- ③CADデータ（有償）：撮影した3Dモデルから「CAD図面依頼機能」を通じて、図面に変換が可能。平面図・立面図・天井伏図に対応し、dwgやdxf、pdfで出力が可能。
ソリューション導入による期待効果
- 1. 安全性の向上：
従来の高所作業では、作業員や調査者の安全確保が難しい場合があった。高所への立ち入りや危険な状況での作業は、事故のリスクを高める要因だ。しかし、新たなドローン技術を活用することで、高所からのリアルタイム映像やデータ収集が可能となり、作業員の安全を確保しながら調査できる。 - 2. 汎用性と信頼性：
高所の気象条件や気圧の変化は、従来の測定機器の精度に影響を及ぼす可能性がある。さらに、正確な位置情報の収集もこれまでは困難だ。しかしながら、信頼性の高いiPhoneの情報を活用することで、容易に取得が可能でありつつ、安定した品質を保つことができるソリューションを実現した。
このソリューションは、高所における高所に於ける測定誤差2%以内という驚異的な精度を確保すると同時に、信頼性を備えている。 - 3. 省人化できる：
従来の高所作業では、仮設足場の設置やハーネスの着用、安全管理の要員の配置などが必要だ。本ソリューションはドローンによる遠隔操作を利用することでワンオペが可能になり、労働者不足や作業者の安全性にも貢献する。
高所の現地調査はこれまで様々な問題に直面してきたが、nat株式会社とアイ・ロボティクスの協力により、より安全で効率的な方法が提供されることとなるという。これにより、より多くの人々が高所の調査に参加でき、新たな可能性が広がるとしている。
本ソリューションの実装と改善を進めるにあたり、モニターとして導入しながら実際の現場での運用と改善に協力するパートナー企業を募集しているという。
