四足機器人自主探勘隧道工程危險區域，實現遠端觀察

進入危險區域的四足機器人

株式會社鴻池組（總部：大阪市中央區；代表取締役社長：渡津弘己）與株式會社Pocket Queries（總部：東京都新宿區；代表取締役：佐佐木宣彥）共同合作，為了提高山岳隧道工程中危險區域觀察的安全性，於2026年2月8日進行了四足機器人自主行走的實證實驗。透過此實驗，確認了在危險區域進行無人探勘，以及獲取氣體檢測與點雲數據等環境資訊的可行性。

隧道工程中的危險性

在山岳隧道工程中，為了掌握並記錄地層狀態，觀察開挖面是不可或缺的作業。然而，這項作業存在落石、坍塌以及可燃性氣體湧出等多種危險。針對此挑戰，鴻池組與Pocket Queries致力於開發使用四足機器人的觀察系統，旨在確保作業人員安全的同時進行精確觀察。

機器人如何運作──自主行走的過程

首先，機器人在距離隧道開挖最深處約60公尺處設置的發射基地啟動，並按以下步驟進行觀察：

- 從發射基地移動至起點，掃描周邊環境，並將自身與障礙物的位置資訊記錄為三維空間數據。 - 解析空間數據，並在避開障礙物的同時，向隧道前方自主行走。 - 機器人在預設地點自動停止，進行開挖面觀察與環境數據收集。 - 觀察與數據收集結束後，參考去程記錄的空間數據，沿相同路徑返回發射基地。

發射基地配備充電功能，可在觀察作業間隙對機器人進行充電，以實現持續運作。

搭載設備

在實證實驗中，該系統以Unitree公司生產的四足機器人「B2-W」為基礎，透過偵測周邊環境實現自主行走，並搭載了透過攝影機進行開挖面遠端觀察，以及利用傳感器進行環境監測等功能。

- 傳感器系統：3D光達（用於空間識別、三維環境映射、障礙物檢測）、氣體傳感器及專用終端（用於檢測CH4、O2、H2S、CO、CO2濃度）。 - 攝影/影像系統：雲台攝影機（用於高精度拍攝）、POV攝影機（用於遠端操作影像拍攝）。 - 控制/處理系統：控制PC（用於各類傳感器數據整合處理與移動控制）。 - 通信系統：通信模組（用於遠端操作與監控）、無線區域網路（Wi-Fi）連接功能。 - 安全/顯示設備：閃光指示燈（用於提高周邊可視性）。

實驗結果──確認精度與安全性的平衡

實驗中，將機器人設定為在距離隧道開挖最深處前15公尺處停止，到達目標點後對開挖面進行觀察。透過遠端觀察，確認了風化變質、湧水情況及進行了氣體檢測。數據收集後，機器人沿去程相同路徑返回。結果顯示，在保持與傳統目視作業相當精度的同時，實現了提升作業人員安全與進行綜合環境評估的可能性。

未來展望

今後，為了應對地層坍塌時的調查需求，兩家公司將致力於驗證系統在更複雜地形條件下的適用性，並確保長時間運作時的穩定性，目標是將本系統實用化。透過此項合作，鴻池組與Pocket Queries為提升山岳隧道工程的安全與效率做出貢獻。