自動化建設機械向け慣性ソリューション

建設業界において、自律技術はインフラプロジェクトの実施方法に革命をもたらしています。ロボット工学、人工知能(AI)、センサーなどの先進技術を活用し、かつては多大な人的介入を必要としていたプロセスを自動化しています。これらの技術により、重機や機械は、人間の介入をほとんど、あるいは全く必要とせずに、掘削、測量、道路建設などの作業を行うことが可能になっています。
自律走行建設車両は、高速道路や橋梁といった大規模なインフラプロジェクトから住宅や商業ビルに至るまで、あらゆる分野に変革をもたらしており、リスクや人件費を削減しつつ、より迅速かつ正確な建設プロセスを可能にしています。ドローン、自律走行車両、自動化機械に高精度なナビゲーションシステムを活用することで、建設業界はより安全で、効率的かつ費用対効果の高いものになりつつあります。

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自動化建設車両向け慣性システム

INS(慣性航法システム)は、複雑な環境において高精度な測位とモーション追跡を提供し、自律型建設機械にとって不可欠な存在です。当社のINSセンサーは、自動ダンプトラック、ブルドーザー、油圧ショベル、クレーンなどの車両を誘導します。GNSSの電波が届きにくい場所でも、リアルタイムの位置、速度、姿勢データを提供し、安全で効率的な作業を可能にします。

リアルタイムキネマティック(RTK)GNSS技術と組み合わせることで、整地、掘削、資材配置などの作業においてセンチメートル単位の精度を確保します。この統合により、精度が向上し、エラーが削減され、プロジェクトの遅延が最小限に抑えられます。

油圧ショベルやブルドーザーなどの機械は22時間稼働が可能であり、最小限の監視で土工や整地を完了できます。これにより、燃料消費量を削減し効率性を高めることができ、コスト削減と環境面のメリットにつながります。

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測量・地図作成のためのソリューション

また、慣性システムは建設測量およびマッピングの用途においても重要な役割を果たします。INSとGNSSを搭載したドローンは空中測量の実施に使用され、高解像度の画像とデータを取得して建設現場の詳細な地形図や3Dモデルを作成します。これらの現場マップは現場状況に関する貴重なインサイトを提供し、プロジェクトマネージャーやエンジニアが的確な意思決定を下すのを支援します。

INSの統合により、複雑な地形やGNSS電波の届きにくいエリアであっても、データの正確なジオレフェンシングが保証されます。さらに、INSを搭載したドローンは建設進捗の継続的なモニタリングを実行でき、現場状況の変化を追跡して計画通りに作業が進んでいることを確認します。

このレベルの精度と自動化により、従来の測量方法に必要な時間と労力が大幅に削減されます。

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建設現場における安全性の向上

ブルドーザー、油圧ショベル、ホイールローダ、大型ダンプトラックなどの自動化建設機械は、現場の安全性向上に貢献します。

建設作業には本質的にリスクが伴い、作業員は重機、不安定な地形、高所などの危険にさらされています。自動化機械や遠隔操作建設車両を導入することで、これらのリスクの多くを軽減できます。

当社の慣性システムは、自動化建設機器の位置と動きに関するリアルタイムデータを提供します。精密な制御を実現し、事故の可能性を低減します。

さらに、自動化ドローンを使用することで、不安定な構造物や深い掘削現場などの危険エリアを、作業員を危険にさらすことなく点検できます。自動化と精密なナビゲーションのこの組み合わせにより、建設作業員にとってより安全な作業環境の構築が促進されます。

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当社の強み

当社のソリューションは、慣性センサーとGNSS技術を組み合わせることで、過酷な環境下でも正確なリアルタイム測位およびモーションデータを提供します。

精密な機械制御 極めて高い精度でタスクを実行するための、正確な位置および姿勢データ。
劣悪なGNSS受信環境に対する耐障害性 トンネル、都市部の建設現場など、GNSSが遮断または制限されるエリアでの信頼性の高い運用
業務効率 自律型機械の性能を最適化し、生産性を向上させるためのリアルタイムの動作データ。
耐久性に優れ、統合も容易 過酷な環境にも耐える当社のINS は、堅牢かつコンパクトな設計で、システムへの組み込みを容易にします。

自律型建設のためのソリューション

当社では、自律型機械やシステムのパフォーマンスを向上させるために設計された、幅広いモーションおよびナビゲーション製品を提供しています。GNSS技術と統合された高精度慣性システムは、お客様の自動化建設プロジェクトに必要な精度と信頼性を提供します。これにより、最小限の人員介入で、整地、掘削、資材配置などの作業を機器に実行させることが可能になります。

Ellipse A AHRS ミニユニット(右)

Ellipse-A

Ellipse-Aは、高精度な磁気校正と優れた温度耐性を備えたコストパフォーマンスの高いAHRSにおいて、高性能な姿勢とヒーブを提供します。
AHRS 0.8° 方位(磁方位) 5 cmの隆起 0.1°の横揺れおよび縦揺れ
発見
Ellipse-A
Ellipse D INSミニユニット(右)

Ellipse-D

Ellipse-Dは、デュアルアンテナGNSSを搭載した最小のInertial Navigation Systemであり、あらゆる条件で高精度な方位とセンチメートル精度の測位を提供します。
INS デュアルアンテナRTKINS 0.05°のロールおよびピッチ 0.2° 方位
発見
Ellipse-D
Ekinox Micro INSミニユニット(右)

Ekinox Micro

Ekinox Microは、デュアルアンテナGNSSを搭載したコンパクトかつ高性能なINSであり、ミッションクリティカルな用途において比類ない精度と信頼性を提供します。
INS 内蔵GNSSシングル/デュアルアンテナ 0.015°のロールおよびピッチ 0.05° 方位角
発見
Ekinox Micro

自律型アプリケーションのパンフレット

パンフレットをすぐにメールボックスへお届けします。

導入事例

当社の慣性製品がどのように建設業界を変革しているか興味がありますか?
ケーススタディでは、自動建設プロジェクトにおけるSBG Systemsの技術の実際の適用事例をご紹介しています。
例えば、当社のソリューションは道路建設や大規模インフラ開発に首尾よく統合されています。
さらに、建設プロセス全体を通じて効率性を高め、精度を向上させ、安全性を高めます。

フラウンホーファー研究所

フラウンホーファー研究所との連携

自動運転車
フラウンホーファーとSBGの提携
トランスミン

遠隔操作式ロックブレーカにEllipse-Aが採用されました

自動制御システム
トランスミンの事例研究
ツリースイフト

Treeswiftが公益事業の現場業務をどのように近代化しているか

モバイルマッピング
植生管理の点検中に、ツリースウィフト社の「Swiftpack」AI搭載LiDARデバイスを装着した公益事業分野の現場技術者
TREALIS

ApogeeとNavsightを使用したTREALIS社のレール欠陥検知

路面電車および列車の位置情報
TREALIS社の検査列車が、フランスの鉄道網でレールの欠陥検出を実施
GapEOD

GapEODがEllipseを活用して地球物理学的調査の安全性を高める方法

路面電車および列車の位置情報
GapEODのシステムは制御下にあり、稼働中
ロストック大学

実環境における都市水路での自律型フェリーの研究

フェリーの自律航行
自律型フェリー
当社のすべての事例紹介をご覧ください

彼らは私たちのことを話している

当社の技術を採用したイノベーターやクライアントから、直接その声を聞いてみてください。

お客様の声や成功事例は、当社のセンサーが実際のポインティングおよび安定化用途において、いかに大きな効果をもたらしているかを如実に示しています。

ウォータールー大学
「SBG SystemsのEllipse-Dは、使いやすく、非常に高精度で安定しており、小型フォームファクタを備えていました。これらはすべて、私たちのWATonoTruckの開発に不可欠な要素でした。」
アミール・K、教授兼所長
フラウンホーファーIOSB
「自律型の大規模ロボットは、近い将来、建設業界に革命をもたらすだろう。」
Logo WarnowstromerAI 自律型フェリープロジェクト
WarnowstromerAI
「Ekinox Microは、都市部における自律航行船の発展に最適なセンサー機器です。」
Team WarnowstromerAI

その他の自律型産業用アプリケーションをご覧ください

当社の高度な慣性航法システムとモーションセンサーが、幅広い自動運転車のアプリケーションをどのように変革しているかをご覧ください。地上ロボットから水中ビークルまで、当社のソリューションは多様で過酷な環境において正確で信頼性の高いパフォーマンスを可能にします。最先端のソリューションで自動運転技術の進化をどのようにサポートしているかをご確認ください。


ご質問はありますか?

自動化施工は急速に進化している分野であり、プロジェクトでこれらのテクノロジーを最善に活用する方法について疑問をお持ちかもしれません。当社のFAQセクションでは、明確で簡潔な回答を提供しています。自動化施工、慣性システム、およびその実用的な用途について網羅しています。

AHRSとINSの違いは何ですか?

姿勢方位基準装置(AHRS)と慣性航法システム(INS)の主な違いは、その機能と提供するデータの範囲にあります。

 

AHRSは姿勢情報、具体的には車両やデバイスの姿勢(ピッチ、ロール)および方位(ヨー)を提供します。通常、ジャイロスコープ、加速度計、磁気センサーなどのセンサーを組み合わせて使用し、姿勢を計算して安定化させます。AHRSは3軸(ピッチ、ロール、ヨー)の角度位置を出力するため、システムは空間内での自身の方向を把握することができます。航空機、UAV、ロボット工学、海洋システムなどで広く使用されており、車両の制御や安定化に不可欠な正確な姿勢および方位データを提供します。

 

INSは、(AHRSのように)姿勢データを提供するだけでなく、時間の経過に伴う車両の位置、速度、加速度も追跡します。GNSSのような外部基準に依存せず、慣性センサーを使用して3次元空間での動きを推定します。AHRSに搭載されているセンサー(ジャイロスコープ、加速度計)を組み合わせるだけでなく、位置や速度を追跡するための高度なアルゴリズムが含まれている場合もあり、精度を向上させるためにGNSSなどの外部データと統合されることがよくあります。

 

要約すると、AHRSは姿勢(姿勢角および方位)に焦点を当てているのに対し、INSは位置、速度、姿勢を含むナビゲーションデータの完全なスイートを提供します。

リアルタイム・キネマティックとは何ですか?

Real-Time Kinematic(RTK)は、Global Navigation Satellite System(GNSS)の測定から得られる位置データの精度を向上させるために使用される高精度な衛星測位技術です。測量、農業、自動運転車のナビゲーションなどの用途で広く採用されています。

 

GNSS信号を受信して自身の位置を高精度で算出する基準局を使用します。その後、補正データを1つ以上の移動受信機(ローバー)にリアルタイムで送信します。ローバーはこのデータを使用してGNSSの読み取り値を調整し、位置精度を向上させます。

 

RTKは、GNSS信号をリアルタイムで補正することにより、センチメートルレベルの精度を提供します。これは、通常数メートル以内の精度を提供する標準的なGNSS測位よりも大幅に高精度です。

 

基地局からの補正データは、無線、携帯電話ネットワーク、インターネットなど、さまざまな通信手段を通じてローバーに送信されます。このリアルタイム通信は、動的な運用中に精度を維持するために不可欠です。

自律型建設システムにおける「地理参照」とは何ですか?

自律型建設システムにおけるジオレファレンシングとは、地図、モデル、センサー測定値などの建設データを、実世界の地理座標と照合するプロセスを指します。これにより、ドローン、ロボット、重機などの自律型機械によって収集または生成されたすべてのデータが、緯度、経度、標高といった全球座標系において正確に位置付けられるようになります。

 

自動化された建設の文脈において、ジオレフェンシングは、大規模な建設現場全体で機械が精密に動作することを保証するために不可欠です。GNSS(全地球測航システム)などの衛星測位技術を使用してプロジェクトを現実世界のロケーションに関連付けることで、構造物、資材、および機器の正確な配置が可能になります。

 

地理参照機能により、掘削、整地、土砂の堆積といった作業を自動化・精密に制御することが可能となり、効率の向上、ミスの低減、そして設計仕様に沿った施工が確保されます。また、進捗状況の追跡や品質管理を容易にするほか、地理情報システム(GIS)やビルディング・インフォメーション・モデリング(BIM)との連携を促進し、プロジェクト管理の強化につながります。

 

「INS 」とは何ですか?

INS(慣性航法システム)は、慣性センサーのみを使用してプラットフォームの位置、姿勢、速度を決定する自己完結型の航法ソリューションです—具体的には:

  • 加速度計(直線加速度を測定する)
  • ジャイロスコープ(角速度を測定する)

仕組みは?

ジャイロスコープは、プラットフォームの回転(ロール、ピッチ、ヨー)を追跡します。加速度計は、3つの軸に沿った動きを測定します。ナビゲーションフィルタ(通常はカルマンフィルタ)は、これらの測定値を時間とともに積分して、以下を算出します:

  • 位置 (x, y, z)
  • ベロシティ
  • 姿勢(方向性)

主な特徴

  1. 完全自律型:動作に外部信号を必要としない
  2. 高い更新レート:多くの場合、1秒あたり数百回から数千回の測定が行われる
  3. あらゆる環境で動作:地下、水中、屋内、およびGPSが利用できない環境で動作します。
  4. 精度はセンサーのグレードに依存します:コンシューマー向けIMUから戦術および航法グレードのINSまで多岐にわたります

一般的な用途

  • 航空宇宙・防衛:ミサイル、無人航空機(UAV)、ロータリング弾薬、装甲車両
  • 海軍:AUV、USV、艦船、水文測量システム
  • 陸上ロボティクス:自律走行車、SLAM、AGV
  • 測量・地図作成:モバイルマッピングシステム、LiDAR
  • 産業用:安定化、モーショントラッキング