日立建机启动液压挖掘机驾驶员操作技能的学习型物理人工智能的研发

此项依托产学研合作开发的工程机械自主作业技术,已入选日本经济产业省(METI)与新能源产业技术综合开发机构(NEDO)推动的国家级项目:生成式 AI 加速挑战赛 (GENIAC)。

日立建机中型液压挖掘机挖掘作业现场

日立建机株式会社(总部:日本东京台东区;执行役社长:先崎正文,以下简称 “日立建机”)将于 2026 年 10 月启动液压挖掘机驾驶员操作技能的学习型物理AI研发项目(以下简称:本研发项目)。本研发项目将基于摄像头影像、作业指令等信息,学习驾驶员对操纵杆的操作,开发出可根据现场工况判断并执行合适作业动作的物理 AI。项目目标:未来,在灾害现场的瓦砾清理、建筑工地与矿山的挖掘装载作业等场景中,实现设备的无人驾驶。

本研发项目获得日本经济产业省与国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构(NEDO)实施的生成式 AI 加速挑战赛项目「GENIAC(Generative AI Accelerator Challenge)」资助,该挑战赛项目旨在强化日本生成式 AI 研发能力、推动技术落地社会应用。日立建机将联合 Jizai 株式会社(总部:日本东京都文京区,代表董事兼首席执行官:石川佑树)、国立大学法人奈良先端科学技术大学院大学共同推进研发。

研发背景

在建筑与矿山行业,除了需要应对劳动力短缺的难题,同时还要在严苛的作业环境下提升安全性与生产效率。此外,近年来极端自然灾害频发,快速救灾响应、保障矿产资源稳定供应的重要性持续提高。

液压挖掘机作业时,需要根据作业对象的形态、位置、周边环境、天气等各类现场条件灵活操作。因此,要实现挖掘机的无人驾驶,必须具备感知周边环境并做出合理作业判断的技术。日立建机此前一直在推进无人驾驶的相关研发。本研发项目全新开发基于人类驾驶员操作数据训练AI,目标打造可依据现场环境自主作业的工程机械。

研发概要

本研发项目重点致力于物理AI,通过让AI学习驾驶员操作数据,使其可以依据现场工况与作业指令做出合理判断并执行作业动作。

物理AI是一项可感知现实世界状态、自主做出判断并采取行动的技术,现已逐步应用于工业机器人、人形机器人等领域。日立建机将物理AI视为实现安全高效施工的核心技术,它让工程、矿山机械自主完成整套作业流程:感知周边环境(认知)→优化作业方案(判断)→执行操作(行动)。AI并非简单的机械自动化,其特点是能够理解设备本体与周边环境,自主完成施工作业任务。

日立建机将采集大量驾驶员作业视频和操作日志,用于训练这款正在开发的物理AI。除常规作业数据外,还会导入各类工况下采集的数据,如操作失误后的恢复流程、天气、周边环境、设备状态、物料定位等。目标开发出可在真实工地中实现高精度自主决策与施工作业的物理AI。

研发组织架构

本研发项目采用产学研协作模式推进。各参与机构的主要职责如下:

日立建机希望通过本研发项目,依托驾驶员操作数据训练,实现AI 的自主作业技术。未来,日立建机计划将该技术广泛应用于灾害应对、物料搬运、林业、矿山、拆除工程、土木工程等多个领域,助力解决劳动力短缺、提升作业安全与生产效率等社会课题。

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