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廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム 第2回福島人材育成セミナー
（2015年2月24日，福島)
廃止措置における遠隔操作
東京大学大学院 工学系研究科 精密工学専攻
淺間
一
原子力損害賠償・廃炉等支援機構，技術委員
廃炉汚染水廃炉・汚染水対策チーム会合／事務局会議，委員
国際廃炉研究開発機構（IRID）機器開発・遠隔技術に関する専門部会，部会長
日本原子力研究開発機構（JAEA）モックアップ試験施設専門部会，部会長
産業競争力懇談会「災害対応ロボットの社会実装」，プロジェクトリーダー
廃止措置・現場ニーズ 廃止措置・現場ニーズ人材育成
東京大学
福島大学、神戸大学、
東北大学、京都大学、九州大学、
会津大学、福島高専、富山高専、
（株）アトックス、
日本原子力研究開発機構
遠隔操作技術に関する研究
東大：淺間 一
遠隔操作インタフェース
東大（精密工学・機械工学）
ATOX
東北大（情報科学研究科）
京都大（機械理工学専攻）
遠隔水中機器開発と人材育成
福島大（共生システム）
会津大（コンピュータ理工学）
福島高専（機械工学）
設計・評価研究と人材育成
神戸大（機械工学）
廃止措置現場環
境・高放射線環
境における評価
JAEA、ATOX
核種分析に関する研究
東大：高橋 浩之
高放射線
場提供
高放射線
場提供
分析 廃止措置・ 現場ニーズ 切断・サンプリング 廃止措置・ 現場ニーズ全体統括
東大：岡本 孝司
具体的課題解決
具体的課題解決
再委託 再委託環境・試料に応じた最適分析手
法の研究開発
放射線計測によるデブリ分析
東大（原子力国際）
九州大（エネルギー量子）
富山高専（電気制御システム）
高感度核種分析
東大（原子力・博物館）
京都大（地球惑星科学）
ＪＡＥＡ
ＡＴＯＸ
オンサイト・オフサイト分析システムCopyright (c) Hajime Asama, Univ. of Tokyo. All rights reserved 2015 3
東日本大震災（地震，そして津波）
地震
• 2011年3月11日14:46
• マグニチュード：M9.0
• 最大震度：7
死者数：15890
行方不明者数：
2590
（平成27年2月10日現在）
津波
• 30分～1時間後
• 最大波高：40.5[m]
震源地
三陸沖
130[Km]
深さ
24[Km]
阪神淡路大震災
M7.3 死者数および行方不明者数：6437
福島第一原子力発電所事故
地震発生 (14:47)
電源停止
非常用ディーゼル発電機作動
原子炉停止（SCRAM）
津波襲来
燃料タンクおよび発電機被災
全交流電源喪失(SBO:
Situation of Black Out)
(15:39)
原子炉および燃料貯蔵プール
の冷却系異常
冷却水の減少
メルトダウン
水素爆発（3月12日～15日）
福島第一原子力発電所
震源地
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事故直後の様子
１号機
２号機
３号機
４号機
１号機
２号機
３号機
４号機
各原子炉の状況
廃炉・汚染水対策チーム会合／事務局会議（第
14回）資料
圧力抑制室 原子炉 格納容器 タービン建屋 蒸気タービン 復水器 原子炉建屋 原子炉 圧力 容器
原子炉建屋とタービン建屋の構造
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福島第一原子力発電所災害対策復旧特別
PT
特別ＰＴ：
（１）放射線遮蔽・放射性物質放出低減対策（中長期対策）
（２）放射線燃料取り出し・移送
（３）リモートコントロール化
（４）長期冷却構築
（５）放射性滞留水の回収・処理
（６）環境影響評価
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原子力発電所の事故対応・廃止措置における
ロボットのニーズ
• ミッション
– 冷却系の安定化
– 封じ込め
– 廃炉
– 現場作業員の被曝の低減
• タスク
– 瓦礫除去
– サーベイマップの自動作成（放射線測定）
– 建屋（原子炉建屋，タービン建屋）内調査（映像，放射線
量，温度，湿度，酸素濃度，等）
– 計測機器などの設置，サンプル採取
– 遮蔽，除染
– 機材の運搬
– 配管・機器の設置
廃止措置における主な課題
燃料（デブリ）の取り出し
汚染水対策
止水
除染
調査
RT (Robot Technology)とは
•
「センサ」，「知能・制御系」及び「駆動系」の3つの要素技術があるもの（ロボット政策研究会，経済産業省）
•
センサ，知能・制御系，駆動系の３つの技術要素を有する知能化した機械システム（ロボット大賞，経済産業省）
センサデバイスやそれによる検知・計測・認識ソフト
ウエア，アクチュエータなどのデバイスやその制御ソ
フトウエア，それらを統合した移動，搬送，マニピュレ
ーションシステムとその動作ソフトウエア（含ミドルウ
エア），それらのメカトロニクス要素技術・システム統
合技術などを含む．
実世界での物理的インタラクションが重要で，実時
間性や力・エネルギーなどダイナミクスを考慮する必
要がある．
情報処理デバイス，その周辺デバイス，通信ネットワ
ーク，ソフトウエアなどから構成される
物理世界（実世界）
における
検知・計測・認識・制御・動
作・作業
などの技術を含めた
総合技術
情報世界(仮想世界)における情報処理・通信技術
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ロボット
vs ロボット技術（RT）
ロボット技術
ソルーション技術
システム化技術（
≠要素技術）
作業ニーズに応えるシステムを
設計・構築する技術
ロボット
作られた動く機械
センサ，知能・制御系，駆動系の３つの技術要素
を有する知能化した機械システム（経産省）
機械技術のインフラとしての
RT
ロボット技術（
RT: 技術インフラ）
産業用ロボット
サービスロボット
ロボット
医療福祉機器
輸送機械
産業機械
自動車
すし製造器
義足
遠隔操作機器
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福島原発事故の緊急対応で活用された外国製RT
独
Putzmeister社製
コンクリートポンプ車
米国
iRobot社製
Packbot
米国Honeywell社製
T-HAWK
米国QinetiQ社製Talon
米国QinetiQ社製Bob Cat
スウェーデン
Brokk社製
Brokk-90
スウェーデン
Brokk社製
Brokk-330
米国iRobot社製
Warrior
米国Pentek社製Moose
FRIGO-MA
Survey Runner
高所調査用ロボット
4足歩行ロボット・小型走行車
ROV
ASTACO-SORA
Quince 2
Quince 3
JAEA-3
福島原発事故の廃炉措置で活用されている国産RT
Quince
Sakura
Rosemary
無人化施工機械
水上ボート型
ロボット
床面除染装置
S/C水位測定
調査ロボット
S/C上部調査装置
S/C下部外面調査装置
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中長期ロードマップの概要
現在開発中で近い将来導入が期待される機器
水中遊泳ロボット
水中床面走行ロボット
D/W外側狭隘部
調査装置
ＰＣＶ内部調査用ロボット
D/Wベント管接合部調査装置
サンドクッションドレン管調査装置
投入支援装置
高所狭あい空間
調査用ロボット
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ロボット技術への期待
現実
Gap
• 災害現場で活用するのに十分な機能を有しているロ
ボット（遠隔操作機器）は，ほとんど存在しなかった．
• 日本で開発されてきたロボット（遠隔操作機器）のほ
とんどは，研究者が開発したプロトタイプであり，製
品ではなかった
原子力ロボット関連プロジェクトの問題点
• これまで行われた原子力関連のプロジェクト
– 原子力プラント点検ロボット（通産省）
– 極限作業用ロボット（通産省）
– 原子力基盤技術開発（科学技術庁）
– JCO 対策原子力防災ロボット（通産省，科学技術庁，日本原子力研究所，
原子力安全技術センター，原子力プラントメーカ）
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原子力関連点検・作業ロボット
格納容器内点検用ロボット
（東芝）
AIMARS
知能作業ロボット
（東芝）
（原子力発電施設作業用）
極限作業ロボット
（複数社，1983-1990）
格納容器点検作業ロボット
（三菱重工業）
原子力基盤技術原子力用人工知能
（点検用）
（複数研究機関，1999-2003）
水中
点検ロボット
モノレール式
点検ロボット
原子力防災支援システム（
JCO対策）
(プラントメーカ各社，2001)
MARS-A
（作業用）
（三菱重工業）
MARS-T
（重量物運搬用）
（三菱重工業）
SMERT-M
（作業監視支援用）
（東芝）
SMERT-K
（作業監視支援用）
（東芝）
SWAN（小型軽作業用）
（日立製作所）
MENHIR（耐高放射線性対応用）
（仏サイバネティクス）
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情報遠隔収集ロボット（
JCO対策）
（日本原子力研究所，2001）
RESQ-A
初期情報収集ロボット
RESQ-B
詳細情報収集ロボット
RESQ-C
試料など情報収集ロボット
RESQ: Remote Surveillance Squad
事故時におけるシステム全体の活動イメージ
小林忠義，他: 原研における事故対応ロボットの開発（その1）情報遠隔収集ロ
ボットの開発, 日本ロボット学会誌，Vol.19, No.6, pp.706-709, 2001. 柴沼 清: 原研における事故対応ロボットの開発（その2）耐環境ロボットの開発, 日本ロボット学会誌，Vol.19, No.6, pp.710-713, 2001.
RaBOT: Radiation-proof Robot
原子力ロボット関連プロジェクトの問題点
• これまで行われた原子力関連のプロジェクト
– 原子力プラント点検ロボット（通産省）
– 極限作業用ロボット（通産省）
– 原子力基盤技術開発（科学技術庁）
– JCO 対策原子力防災ロボット（通産省，科学技術庁，日本原子力研究所，
原子力安全技術センター，原子力プラントメーカ）
• これまでのプロジェクトの成果が活用できなかった原因
– 基盤技術や要素技術開発（プロトタイプ開発）までに留まる
– 実用化のための支援策の欠如
– 調達者不在（企業努力のみでは困難）
– 開発に対するユーザの消極的関与
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原子力ロボットプロジェクトの問題点
• これまで行われた原子力関連のプロジェクト
– 原子力プラント点検ロボット（通産省）
– 極限作業用ロボット（通産省）
– 原子力基盤技術開発（科学技術庁）
– JCO 対策原子力防災ロボット（通産省，科学技術庁，
日本原子力研究所，原子力安全技術センター，原子力プラントメーカ）
• これまでのプロジェクトの成果が活用できなかった原因
– 基盤技術や要素技術開発（プロトタイプ開発）までに留まる
– 実用化のための支援策の欠如
– 調達者不在（企業努力のみでは困難）
– 開発に対するユーザの消極的関与
災害対応ロボットのニーズ
東日本大震災・福島原発事故への対応
• 被災者探索・災害対応活動支援
• 福島原発の緊急対応・廃炉措置
• 除染を含む復旧・復興
• 今後の災害・原発事故に対する備え
人が行うことが困難・不可能・危険な作業・環境
作業の効率化
Quince Survey Runner ｙ ASTACO-SoRa Anchoriver III 管内点検ロボット Hexa-rotor MAV Kohga3自然災害や社会インフラ・設備事故への備え
• 自然災害（地震，台風，火山爆発，など）の脅威
– M７クラス首都直下型地震発生確率：50%(4年以内)
• 人工災害の脅威
– 社会インフラ（トンネル，道路，橋梁，等）の老朽化
– コンビナートなどの設備事故の増大
コンビナート事故は10年で10倍に急増
災害や事故の脅威が増大
科学技術を駆使した
備え，予防
ロボットや遠隔操作機器の導入
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なぜ，災害対応ロボットの社会実装が難しいか
少ない需要（企業努力だけでは限界）
• 官需中心（消防，防衛，警察，国交省など）
• 災害発生は低頻度
限定された支援策
• 研究開発への国の支援
• 実用化・事業化への国の支援
米国では
軍事を中心とした研究開発＋
調達への投資
実証試験の場＋機能評価の標準化
•
Disaster City（テキサスA&M大学）
•
NIST（米国国立標準技術研究所）での
災害対応ロボット機能評価標準化
無人化施工
危険作業での平時利用
新技術活用・実証試験の場
雲仙普賢岳爆発（1991）
千葉工大・東北大等
Quince
（研究開発品）
米国iRobot社製
Packbot
（製品）
米国との比較事例
Packbot（米国製）とQuince（日本製）の事例
福島第１にまず投入できたのは米国製
Packbot．
軍用に開発され，すでに
6,000台が調達されている．
Quinceは当初出遅れたが，すぐに対応策を織り込み
現在では主役となっている．
災害模擬テスト場
米国ではディザスターシティという災害模擬テスト場が
稼働しており（
DARPAチャレンジなども含む），
日本でも災害対応ロボットのテストフィールドを（福島で）作ることを検討中
千葉工大・東北大等
Quince（研究開発品）
米国iRobot社製
Packbot
（製品）
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平時利用の場の設置
• 災害対応ロボット技術センター
• 実証試験，機能評価，ロボット競技会
運用のための継続的投資
• センター運用（産官学連携）のための費用支援
• 遠隔操作機器を用いた除染・復旧工事発注（国交省・環境庁）
緊急時も含めた司令塔機能の設置
• 災害対応ロボット利用推進本部（内閣府？）
必要な対応策
災害対応・安全安心のための投資
国土強靭化・産業競争力の強化
ニーズ駆動型プロジェクト
■技術開発：基盤技術研究（
10年），高度実用化研究（5年），運用実証型研究
特殊環境
移動・アクセス技術
遠隔操作用
安定通信技術
遠隔操作用
空間認知技術
操作性向上のための
自律化・知能化技術
計測技術とそれに基づく
点検・診断・メンテ技術
■ソルーション導出競技会
システム化技術開発
災害対応ロボット
研究開発拠点
研究室
研究開発拠点及び研究開発プロジェクト立ち上げ
国土強靭化・実用防災ロボット開発のための
研究開発拠点の設置と研究開発プロジェクトの立ち上げ
実証試験・オペ訓練
実証評価拠点
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ロボット革命実現会議
• ロボットによる新たな産業革命
• 新しい成長戦略に盛り込む
• ロボット活用のショーケース
OECD閣僚理事会
（2014年5月6日）
OECD閣僚理事会安倍首相基調演説
ロボット革命実現のための
環境整備と人材育成
グランドデザインに関する環境・基盤整備
アーキテクト，プロデューサ，コーディネータの育成
全体を見て戦略の立てられる人
プロジェクトを立案，プロデュー
ス，管理できる人
イノベーション人材
実用化・事業化のための環境・基盤整備
実用化・事業化人材の育成
長期持続的運用のための環境・基盤整備
研究教育の強化（拠点），教育カリキュラム，プロジェクト・ベー
スト・ラーニング，ハッカソン，ロボット競技会，等
オペレータ訓練
ロボット技術（ＲＴ）が拓く豊かな日本
~ 介護サービスへの産業的挑戦 ~
社団法人 日本経済調査協議会
COCN
33
赤羽原子力災害現地対策本部長の私的懇談会として「福島・国際研究産業都市構想（ｲﾉﾍﾞｰｼｮﾝ･ｺｰｽﾄ）研究会」を設置し、産学官
の有識者で、今後の研究開発拠点、産業拠点、人材育成拠点、地域開発の在り方等を検討し、6月を目途に、地域経済の将来像、
必要な取組み、支援策等について提言をとりまとめる。
Ⅰ．廃炉研究開発拠点 １．放射性物質分析・研究施設 ・燃料デブリを扱う施設を国際的な共同研究の場とする Ⅱ．ロボット開発・実証拠点 １．「モックアップセンター」関連施設の集積 将来的に廃炉用途に限定しない、様々なロボットの開発・ 実証拠点 ２．「福島ロボットテストフィールド」の整備 ・より実用可能性の高い災害対応ロボットを開発・実証する フィールド ３．ロボット国際競技会の開催 ・ロボット開発能力の向上とイベントによる地域の活性化を 図る手段 Ⅲ．国際産学連携拠点 １．全国の大学・研究所の研究室を集積した産学連携施設 の整備等 ２．国際共同研究の実施 Ⅳ．廃炉・復興関連事業所の集積促進 １．関連事業所の誘致 ・廃炉、除染、復旧・復興関連事業所等の設置 ２．リサイクル拠点の整備 ・災害廃棄物の再商品化、廃炉用資材等へのリイクル拠点 整備 Ⅴ．その他 １．生活・交通インフラの整備 ・廃炉関連の研究機関、関連事業所、研究者等の生活環 境整備 ２．「浜通り」エネルギー関連プロジェクトの推進 ・原発に代わる新たなｴﾈﾙｷﾞｰﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ ３．現場課題に対応した農林水産関連研究の実施 ・食の安全性に関するﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞ ４．震災遺構の保存整備 Ⅰ－１ Ⅱ－１ Ⅱ－２ Ⅳ－１ Ⅱ－３ Ⅳ－２福島イノベーションコースト構想の概要
（復興庁）
＜概要規模＞
試験棟
：幅
60m×奥行80m×高さ40m
研究管理棟：幅35m×奥行25m×高さ20m
試験棟
（下段地に設置）
研究管理棟
（上段地に設置）
試験棟付属建屋
－ モックアップ試験施設のイメージ －
モックアップ試験施設の概要
至 常磐自動車道
（広野IC）
至 国道6号線
将来増設スペース
試験棟 ヤード② 試験棟 ヤード① 解体 ヤードCOCN
災害対応ロボット技術センターのコンセプト
35
区 分
人員
建屋
(坪）
設備・器材等
企画管理部門
５
管理・
研究棟
(150)
研究開発部門
１０
解析評価システム
ﾛﾎﾞｯﾄﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽ
試験支援部門
５
試験・
研修棟
(250)
モックアップ
離発着・投入揚収設備
ﾌｨｰﾙﾄﾞﾈｯﾄﾜｰｸ
ロボット管理システム
認定・検定
教習部門
５
（操作訓練シミュレータ）
（指揮訓練シミュレータ）
（教習用ロボット）
整備部門
５ 整備工場
(100)
整備器材
除染設備等
合計
30人
500坪
災害対応ﾛﾎﾞｯﾄ技術ｾﾝﾀｰのｲﾒｰｼﾞ
区分
運営主体
備
考
運営経費負担
案１
産総研
生活支援ロボットを含む
ロボットの試験評価機
関としての位置づけ
■フィールド
防衛省、企業、
大学等
ロボット競技会
■試験・評価
経産省、国交省、
消防庁等
■操作訓練・資格
警察、消防、
法人、個人
■社会実証
環境省、自治体
等
案２
JAEA
楢葉モックアップ施設
（屋内）と並設したフィー
ルドロボット
(屋外)の施
設としての位置づけ
案３
復興庁
/環境省
福島環境再生および福
島原子力災害対策事業
としての位置づけ
案４
PFI
官有設備を民間が運営
案５
自治体
公設試が運営
基本試験ﾌｨｰﾙﾄﾞ
（ﾓｯｸｱｯﾌﾟ等）
組織・構成等
運営主体等
災害対応ﾛﾎﾞｯﾄ技術ｾﾝﾀｰの配置例
建屋等
国際的な研究開発ネットワークの構築
• 国際的な研究開発協力（国内外の叡智の結集）
• 施設の相互利用（実証試験・機能評価・オペ訓練の機能の相互補完）
• 研究者交流，人材育成，ワークショップ・競技会開催
• 国際標準化の拠点構築（ロボットの性能評価や操作方法の標準化，
国際的な認証制度）
• 遠隔操作・ロボット技術やそのニーズに関するデータベースの構築・
維持管理
• 国内の体制構築
– 実証研究・訓練・配備の連携体制（JAEA，産総研，日本原電原子力緊急事態支
援センター，等）
– 研究開発と人材育成の連携体制（JAEA，大学，研究機関）
– 継続的な議論と恒久的な運用組織
– 研究開発機関の職員枠の拡充
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連携拠点
RoboCup Rescue
国際標準化による競争力強化
戦略的パートナーシップの構築
戦略的パートナーシップの構築
ワールドネットワ－ク
ワールドネットワ－ク
テキサス
A&M大学
ディザスタシティ
アジア
欧州
NIST
HAMMER
世界規模でのロボット認証制度の構築
施設利用に係る国際協力
【継続的な開発と運営】
・ロボット及びロボット操作者の
認証制度
の構築。
・
ロボット競技会
の企画・運営。
【施設の利用を促進】
・海外の遠隔技術開発や災害対応で活用される
施設の調査及び今後の協力体制の構築を進める。
試験棟
屋内ロボット用試験施設
楢葉南工業団地に整備
研究管理棟
KHG(独)
Groupe INTRA(仏)
フィールドロボット用試験施設
内閣府で検討中
ロボット研究・実証拠点
国際産学連携拠点
福島廃炉技術安全研究所
参考資料
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研究開発戦略
研究開発戦略の明確化
– 対象の特定（ロボットのユーザ・用途）
– 国際市場向け商品としての開発
研究開発方式の転換
– ユーザの視点に立った研究開発，ニーズ駆動型基礎研究・基盤技術開発
– ユーザ・システムインテグレータ・サービスプロバイダなどと一体となったプ
ロジェクトの推進
国による戦略的な研究開発の推進
– 教育と科学技術とイノベーションの一体的推進
– 国家的プロジェクトとしての推進体制の確立
– 省庁連携とプロジェクトの継続性
– 国のイニシアチブ
経済的効用の定量的評価・シミュレーション
東日本大震災後の活動
被災地の
生活・経済
東電
東電
廃 炉
国土強靭化
復旧・復興
産業界
学 界
資エネ庁
資エネ庁
研究開発投資
国
国
経産省
経産省
文科省
文科省
研究開発投資
国交省
国交省
防衛省
防衛省
消防庁
消防庁
技術活用
復興庁
復興庁
自治体
自治体
災害対応ロボット
研究・実証試験拠点
国の安全・安心
地場企業
廃炉ロボット
社会インフラロボット
SIP
ImPACT
CBRN
消火ロボット
福島イノベーション
コースト構想
災害対応ロボット
モックアップ施設
参考資料
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災害対応ロボットセンター
体制・組織・拠点の整備
実証試験フィールド
参考資料
遠隔操作技術開発人材に求められるもの
• 現場のニーズの把握
– 現場の調査とユーザとの会話が重要
• ニーズ駆動型研究開発
– 技術シーズの応用ではない
• リアルな問題に対するソリューションの導出
– 目的と環境に応じた解決策
• 領域横断的な知識・技術
– 考え方，方法論
核種分析
オフサイト分析
遠隔機器
探査
核種分析
ガンマ線CT
位置特定
遠隔機器
サンプリング
サンプリング・
分析手法検討
オフサイト分析
部位決定
PBL
ニーズ駆動型
研究開発PJ
競技会・チャレンジ
総合的講義
Copyright (c) Hajime Asama, Univ. of Tokyo. All rights reserved 2015 43 廃止措置・現場ニーズ 廃止措置・現場ニーズ
人材育成
東京大学
福島大学、神戸大学、
東北大学、京都大学、九州大学、
会津大学、福島高専、富山高専、
（株）アトックス、
日本原子力研究開発機構
遠隔操作技術に関する研究
東大：淺間 一
遠隔操作インタフェース
東大（精密工学・機械工学）
ATOX
東北大（情報科学研究科）
京都大（機械理工学専攻）
遠隔水中機器開発と人材育成
福島大（共生システム）
会津大（コンピュータ理工学）
福島高専（機械工学）
設計・評価研究と人材育成
神戸大（機械工学）
廃止措置現場環
境・高放射線環
境における評価
JAEA、ATOX
核種分析に関する研究
東大：高橋 浩之
高放射線
場提供
高放射線
場提供
分析 廃止措置・ 現場ニーズ 切断・サンプリング 廃止措置・ 現場ニーズ全体統括
東大：岡本 孝司
具体的課題解決
具体的課題解決
再委託 再委託環境・試料に応じた最適分析手
法の研究開発
放射線計測によるデブリ分析
東大（原子力国際）
九州大（エネルギー量子）
富山高専（電気制御システム）
高感度核種分析
東大（原子力・博物館）
京都大（地球惑星科学）
ＪＡＥＡ
ＡＴＯＸ
オンサイト・オフサイト分析システム高所・狭隘部アクセスと
それらの遠隔操作インタフェース開発
• 遠隔からの操作性を向上させるた
めの画像処理・映像提示技術の開
発
• 触力覚インタフェース技術の開発
• 軌道構造体支持機構の開発
東京大学
• 高所や狭隘部にアクセス可能な探
査ロボットの開発
• 地上移動体と飛行体の連携による
探査
• 探査のためのセンシングと可視化
東北大学
・極限ヒューマンインタフェースのた
めの極限制御
・複数ロボットの協調作業のための
遠隔操作インタフェース技術の開発
京都大学
The scope cable(10 m) Wired communication
Air compressor
Operating PC Control box
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遠隔水中活動機器の要素技術開発（福島大）
設計・評価に関する基盤的研究と柔軟なシステム構築が可能な人材育成（神戸大）
• 遠隔水中活動機器の要素技術開発
福島大学
神戸大学
小型軽量な作業用エンド
エフェクタならびにマニピュ
レータ
高いロバスト性を有する拡
張状態オブザーバを用い
た制御システム
福島大学
遠隔ロボットを俯瞰する画像
を生成し操作者に提示する
インタフェース
実際のカメラ 上方仮想カメラ 後方仮想カメラ会津大学
福島高専
高い耐放射線能力と軽量で
高強度な複合材料
福島県
ハイテクプラザ
• 廃炉措置のための遠隔装置の設計・評価
• 柔軟な遠隔操作システムができる人材育成
• 遠隔操作プラットフォーム
• ETS-7地上遠隔操作
• 建設機械の遠隔操作
• レスキューロボットコンテスト
遠隔装置によるガンマ線
CTの検討
• 複数の遠隔装置の協調作業
• ガンマ線CT
の融合により、３次元的に線源位置
の推定が可能
1.33MeV
Compton
Gamma-ray
Detectors
1.17MeV
Compton eventを介して入射角情報の得られる検出器と遠隔装置の融合
線源の推定位置
Compton
Gamma-ray
Detectors
複数ロボットの協調作業
（オンサイト分析システム例）
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遠隔操作での微量試料採取の検討
• 遠隔操作による微量サン
プリング技術
• 試料前処理の簡便化
• 高感度分析
の融合によりオフサイト分析
での被ばくおよび取扱放射
性物質の低減
微量サンプリング
技術
前処理の最小化
高感度分析
各種プローブつき遠隔装置
オフサイト分析での被ばく低減化に必要な技術
（オフサイト分析システム例）
少人数制ロボット設計演習
（配管内デブリ運搬ロボットの製作）
• 瓦礫を模した物体を
パイプの入口から出口まで運搬する
『運搬戦略の美しさ』を競う
• ⇒教職員・学生による投票で勝敗を判定
• 発表会当日にはPowerPointを用いて
簡単なプレゼンテーションをしてもらった
課題・評価⽅法
約1,000
Φ
300
単位: mm
入口
出口
• 工学部機械工学科の
機械工学ゼミナール
（2014年度冬学期，週１コマ）の時間に実施
• 機械工学科学部３年生２名と
機械工学専攻修士１年２名（TA）が参加
グループAの作品
グループBの作品
瓦礫回収ロボット
配管内運搬ロボット
• 二つのグループとも課題をクリアし，
デブリの運搬を実現するロボットを作成
瓦礫回収ロボット
配管内運搬ロボット
2015/2/24 49
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環境・基盤整備から社会実装へ
大学、企業
波及効果、派生事業
波及効果、派生事業
●
ﾛﾎﾞｯﾄ基盤技術研究
(アクセス、空間認知、
通信、自律化、知能化、
点検・診断・メンテ等）
●
高度実用化研究
●
情報収集・分析技術研究
●
除染技術研究
等
■
戦略・ロードマップ策定
■
配備計画
■
災害時の運用統制・指示
●
研究・実証フィールド(特区)
●
認証制度（防爆性含む）
●
オペレータ訓練・検定
●
安全基準・ルール
●
ロボット技術管理
●
ソリューション導出競技会
●
原子力災害
●
土砂災害等
●
水難・山岳事故
●
津波、山林火災
●
コンビナート事故
●
避難区域保全
●
インフラ維持管理
国土強靭化
国土強靭化
●
資源開発
●
農業省力化
●
林業省力化
●
建設省力化
●
資源・インフラ受注
●
輸出、国際貢献
成長戦略
復興庁、経産省、文科省、国交省、総務省、環境省、防衛省・・企業
復興の加速
⇒海底資源探査・開発ロボット
⇒農業ロボット
⇒斜面移動ロボット
⇒高度情報化施工ロボット
⇒地雷処理ロボットなど
⇒災害対応ロボット
⇒原子力災害対応ロボット
⇒重作業人命救助ロボット
⇒救難・捜索ロボット
⇒災害警戒・監視ロボット
⇒消火・救助ロボット
⇒巡回監視ロボット
⇒プラント点検ロボット
災害対応ロボットｾﾝﾀｰ
■
災害対応ﾛﾎﾞｯﾄ利用推進本部
●
災害対応ﾛﾎﾞｯﾄ技術ｾﾝﾀｰ
◆福島浜通り復興でイノベーションを創出し国土強靭化・成長戦略へ展開
【環境・基盤整備】
【社会実装】
参考資料
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災害対応・防災ロボットのニーズ
人が行うことが困難・不可能・危険な作業・環境
作業の効率化
災害や事故の脅威の増大
自然災害や社会インフラ・設備事故への備え
• 自然災害
（地震，台風，火山爆発，など）の脅威
– M７クラス首都直下型地震発生確率：50%（4年以内）
• 人工災害
の脅威
– 社会インフラ
（トンネル，道路，橋梁，等）
の老朽化対策
– コンビナートなどの
設備事故
の増大
コンビナート事故は10年で10倍に急増
– 今後の原発事故に対する備え
ロボットや遠隔操作機器の導入が求められている
高度な技術力はあるものの，投入可能なロボットがほとんどない
実用化・事業化・普及が進まない
東日本大震災・福島原発事故への対応で明らかになったこと
Anchoriver III 管内点検ロボット Hexa-rotor MAV Kohga3 Quince Survey Runner ｙ ASTACO-SoRa小さい市場（低頻度，官需中心），多様性
（民間の努力だけでは困難）
参考資料
災害対応ロボットの必要性（自治体等の意見）
高知県，福島県
の意見聴取結果
参考資料
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災害対応ロボットの運用シーン例
フェーズ
3
（復旧・復興期）
フェーズ
2
（応急対策期）
フェーズ
1
（緊急対策期）
フェーズ
0
（初動体制確立期）
平常時
発災～
24時間
～
3日
～
1ヶ月
ｲﾝﾌﾗ点検
訓練
被害情報収集・避難誘導
発災
指揮統制(災害対策本部)
消火、捜索・救助活動支援
火災・津波・倒壊等、広域早期情報収集（国交省、防衛省、消防庁など）
消火、倒壊・津波等被災者捜索（消防庁、防衛省、警察庁、海保庁など）
応急対策・復旧活動支援
災害派遣等の交通路確保（国交省、防衛省）
瓦礫処理、物資輸送（国交省、防衛省）
被害状況調査
◆災害現場での確実な機能発揮には運用機関と連携した運用研究、有効性評価と訓練が必要
◆災害現場での確実な機能発揮には運用機関と連携した運用研究、有効性評価と訓練が必要
交通路等確保
1ヶ月～
参考資料
災害対応の市場創出
区 分 （全国配備想定数） 陸上ロボット 航空ﾛﾎﾞｯﾄ 水中ロボット 数量合計 （セット） 取得経費 （億円） 狭隘 小型 中型 水陸 局地 狭域 広域 管制・ 小型 中型 大型 特殊 ～大型 10分 60分 12ｈ 処理 ROV UUV 瓦礫 コスト／1セット （単位100万円） 3 15 50 100 5 30 50 100 50 500 300 官 有 国交省TEC-FORCE （10ヶ所）23
25
23
46
23
23
23
46
232
225.3
消防庁（103ヶ所）127
87
23
1
127
23
23
127
1
539
138.7
警察庁（103ヶ所）127
127
254
25.4
海保庁（11管区）52
11
11
11
30
15
130
112.4
防衛省（5方面）300
75
75
15
300
75
15
15
75
15
5
965
260.3
自治体（103ヶ所）127
127
254
10.2
指定公共 機関 高速道路会社 （55事業所）55
52
52
159
60.3
電力会社（721事業所）352
102
102
250
102
420
1,328
458.9
ガス会社47
47
2.4
鉄道会社94
94
15
203
49.8
民 有 石油コンビナート （370事業所）1,850
740
370
740
370
370
370
740
5,550
1,424.5
化学プラント（有毒） （220事業所）1,100
440
440
440
220
440
3,080
627.0
有毒ガス利用事業者（120 事業所）600
240
240
240
120
1,440
222.0
プラント会社 （全国220＋α事業所）1,100
440
220
440
220
440
2,860
517.0
数量合計（セット）5,204 2,673 1,495
141 2,936 1,212
494
442 2,362
31
51 17,041
4,133.2
備 考 コスト及び配備定数は目標値であり、詳細は今後の関係機関との調整により変動する。◆防災基本計画に配備基準を示すことにより災害対応ロボットの市場を創出
参考資料
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福島原発事故の廃炉措置で活用されている国産RTの例
FRIGO-MA
4足歩行ロボット・小型走行車
Survey Runner
高所調査用ロボット
ROV
ASTACO-SORA
Quince 2
Quince 3
JAEA-3
Quince
Sakura
Rosemary
無人化施工機械
水上ボート型
ロボット
床面除染装置
S/C水位測定
調査ロボット
参考資料
社会実装推進に必要な施策提案
平時利用の場の設置
• 災害対応ロボット技術センター
• 実証試験，機能評価，ロボット競技会
運用のための継続的投資
• センター運用（産官学連携）のための費用支援
• 遠隔操作機器を用いた除染・復旧工事発注（国交省・環境庁）
緊急時も含めた司令塔機能の設置
• 災害対応ロボット利用推進本部（内閣府？）
軍事
ではなく災害対応・安全安心のための投資
国土強靭化・産業競争力の強化
屋内ロボット
フィールドロボット
参考資料
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Disaster City
TEEX (Texas A&M Univ), Texas, USA
（三菱総研瀬川氏レポート）
災害対応ロボットの社会実装の推進
実用化
（実証試験・オペ訓練）
事業化
災害現場
研究開発
研究室
入口支援
研究開発への投資
出口支援
官需調達・工事発注
災害対応ロボット技術センター
実用化支援
センター設置
センター利用
運用経費補助
（産官学連携による運用）
参考資料
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2014年産業競争力懇談会の提案
災害対応ロボットの社会実装を通して，安心・安全なレジリエントな社会の構築により国土強靭化を実現
するとともに、ロボット技術（RT）の高度化・実用化推進により，産業全般に対する大きな波及効果を図る．
「災害対応ロボットの社会実装」プロジェクトの目的
（産官学145名)
ロボット研究･実証拠点イメージ
●持続的運用のための施策：(官)
ロボット配備の義務化を含む法制度
の整備及び研究開発の予算措置
●社会実装の遅滞要因排除：（産官学)
ロボットの安全確保のためのルール
制定及び防爆性を含む認証と法制化
●インフラ・無線通信の整備：(官)
・ロボット専用周波数と帯域の確保
・無線通信出力増大等、災害時の規制
緩和と常時利用可能な特区確保
●ロボット研究･実証拠点整備：(官主導)
提案の概要
参考資料
防爆性の必要性
JR西日本福知山線脱線事故
2005年（平成17年）4月25日
新潟県南魚沼市トンネル内爆発事故
2012年5月24日
1階駐車場でガソリン漏れ
トンネル内で可燃性天然ガスが発生
引火の恐れがある機器は導入できず
防爆性の機能評価
認定された機器の導入
参考資料
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災害対応ロボット技術センターの機能
全体の統括（政府に設置)
災害対応ロボット利用推進本部
総合科学技術会議
（科学技術ｲﾉﾍﾞｰｼｮﾝ）
中央防災会議
（防災基本計画）
技術データベースの集約・管理
災害対応ロボット技術センター
研究開発
運用
【実証試験】
・性能評価
・環境試験
・走行試験
・耐久試験
・安全試験
（防爆試験等）
内閣府
経産省
国交省
復興庁
防衛省
環境省
総務省
消防庁
警察庁
自治体
内閣府
経産省
文科省
国交省
防衛省
消防庁
指定公共機関・民間
災害対
応
ロ
ボ
ッ
ト
【平時利用】
・オペレータ訓練
・危険現場作業
・社会・産業インフラ
点検保守
・ロボット競技会
【災害時利用】
・現場検証
・災害対応作業
各省や自治体、民間
団体等のオペレータ
企業・大学
研究機関等
ニーズ・改善要望
評価技術・調達仕様検証
技術指導・操作指導
モックアップフィールドﾞや試験装置、
訓練設備の維持管理
【研究開発】
・設計
・試作
・性能試験
・耐久試験
参考資料
赤羽原子力災害現地対策本部長の私的懇談会として「福島・国際研究産業都市構想（ｲﾉﾍﾞｰｼｮﾝ･ｺｰｽﾄ）研究会」を設置し、産学官の有識者
で、今後の研究開発拠点、産業拠点、人材育成拠点、地域開発の在り方等を検討し、6月を目途に、地域経済の将来像、必要な取組み、支
援策等について提言をとりまとめる。
Ⅰ．廃炉研究開発拠点 １．放射性物質分析・研究施設 ・燃料デブリを扱う施設を国際的な共同研究の場とする Ⅱ．ロボット開発・実証拠点 １．「モックアップセンター」関連施設の集積 将来的に廃炉用途に限定しない、様々なロボットの開発・実証拠点 ２．「福島ロボットテストフィールド」の整備 ・より実用可能性の高い災害対応ロボットを開発・実証するフィールド ３．ロボット国際競技会の開催 ・ロボット開発能力の向上とイベントによる地域の活性化を図る手段 Ⅲ．国際産学連携拠点 １．全国の大学・研究所の研究室を集積した産学連携施設の整備等 ２．国際共同研究の実施 Ⅳ．廃炉・復興関連事業所の集積促進 １．関連事業所の誘致 ・廃炉、除染、復旧・復興関連事業所等の設置 ２．リサイクル拠点の整備 ・災害廃棄物の再商品化、廃炉用資材等へのリイクル拠点整備 Ⅴ．その他 １．生活・交通インフラの整備 ・廃炉関連の研究機関、関連事業所、研究者等の生活環境整備 ２．「浜通り」エネルギー関連プロジェクトの推進 ・原発に代わる新たなｴﾈﾙｷﾞｰﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ ３．現場課題に対応した農林水産関連研究の実施 ・食の安全性に関するﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞ ４．震災遺構の保存整備 Ⅰ－１ Ⅱ－１ Ⅱ－２ Ⅳ－１ Ⅱ－３ Ⅳ－２福島イノベーションコースト構想の概要
（復興庁）
参考資料
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