| Project/Area Number |
15760296
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Measurement engineering
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology (2004)
Tokyo Institute of Technology (2003) |
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Principal Investigator |
石田 寛 国立大学法人東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助教授 (80293041)
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| Project Period (FY) |
2003 – 2004
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2004)
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| Budget Amount *help |
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
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| Keywords | ロボット / 飛行船 / ガスセンサ / フローセンサ / プルーム / ガス源探知 / 乱流 |
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| Research Abstract |
嗅覚を持つ飛行船ロボットの研究を行った。空中を漂う匂い・ガスの流れ(プルーム)をたどって移動し、異臭の発生源やガス漏れ箇所を探索する。本年度は、飛行船ロボットのプルーム追跡能力を調べるため、実験室構築を初めに行った。室内空間には、空調から出る気流や熱対流により3次元的な風速場が形成され、この風に運ばれて匂い・ガスは広がる。そこで、室内環境で見られる様々な風速場を作り出すことが可能な実験室を構築した。発泡スチロールの断熱壁を設け、自然対流を抑制して無風の状態を作り出した。ここにファンや換気扇を設置することにより、自然対流を模倣した循環流や、空調の風を模倣した風速場を形成することができた。次に、搭載するセンサの検討を行った。飛行船のバルーン表面にガスセンサを配置すると、ガス源の方向に応じて各センサに特徴的な応答波形が現れることを昨年報告した。しかし、今年度、様々な環境で実験を行った結果、ガスセンサ応答の挙動が非常に複雑であり、その応答波形を利用してガス源方向を判定するのは困難であると分かった。そこで、新たにフローセンサを飛行船に搭載し、実験室の天井からガスを流して実験を行った。その結果、風上かつガス濃度が高い方向に移動してプルームを追跡し、ガス源を探知できることが分かった。また、超音波風速計とガスセンサを組み合わせた3次元ガス源探知プローブ、視覚と嗅覚を融合してガス源を探索する地上ロボットの研究も行った。前者は、作業員が手に持って移動するための装置である。飛行船ロボットでおおよそのガス源位置を突き止めた後に使用すれば、ガス源位置をピンポイントに特定できる。後者の研究では、プルーム追跡中に前方を観察し、ガス源と思われる物体を視覚でとらえることを試みた。嗅覚情報のみを用いた場合と比べて迅速なガス源探知が可能であり、その技術は飛行船ロボットにも応用可能であることが分かった。
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