仙台高専：自律走行ロボットによる海岸漂着ごみの運搬

（仙台高等専門学校 総合工学科 園田 潤 教授）

仙台高専では、自律走行ロボットとAI技術を活用し、人手不足や労力のかかる海岸清掃を少人数・低コストで実施する技術開発を行っています。
この研究は、NICTの2021年度委託研究「3密回避を実現するドローンAI協調型海ごみ自動回収運搬ロボットの開発」として採択されたものです。

技術・実証の特徴

• 人が回収したごみを、自律走行ロボットで効率的に運搬。
• 砂浜・礫浜・傾斜地など不整地でも走行可能で、省人化と安全性向上に寄与。
• ドローンとAIによるごみ分布の把握により、重点的な清掃区域の設定が可能。

実施主体

• 仙台高等専門学校
• 株式会社石井製作所
• 合同会社とびしま、とびしま未来協議会

実施期間・場所

• 2021年度～（NICTでの研究開発は2021～2022年度）
• 山形県酒田市 飛島（砂浜・礫浜）、宮城県岩沼市（砂浜）、山口県周防大島町（砂浜・礫浜）

実施方法

• 人がごみを回収拠点でまとめ、ロボットに搭載して搬出路を運搬。
• 操作確認者1名、補助者1名で運用可能。
• LiDARによる障害物回避、準天頂衛星「みちびき」による高精度自律走行。

実施条件・制約

• 積載重量：100kg以下（市販ごみ籠2個搭載可能）
• クローラー型車輪で20cm程度の礫浜や斜面でも走行可能
• 少雨・軽風なら運用可能、防水加工済み
• 流木など長尺物は切断して運搬、けん引型やリアカー型ロボットも開発中

効果・成果

• 海岸での搬送：92kgを運搬、従来7名での作業を1台で代替
• 搬出路での運搬：100kgごみを491kg運搬、40人分の省人化効果
• 傾斜路や危険箇所でも安全に運搬可能

実施に当たっての工夫

• 電動手押し車と組み合わせて搬送効率を向上
• ロボット積載のバランス調整は不要

費用

• ロボット1台の製作費：約50万円
• 自治体へのリース提供も検討中

課題・今後の展望

• ロボット重量（80kg）の軽量化
• 専門知識なしでの自律走行ルート設定のソフト開発
• ドローン・AIを活用したごみ分布のリアルタイム把握技術の拡充

出典：環境省「IT 技術等を活用した海洋ごみ回収・処理事例集（2022年3月）」