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Study on non-contact acoustic inspection method using multi-rotor helicopter

Research Project

Project/Area Number 17K12991
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Social systems engineering/Safety system
Research InstitutionToin University of Yokohama

Principal Investigator

Uechi Itsuki  桐蔭横浜大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (30766861)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords非破壊検査 / ドローン / 長距離計測 / 非接触音響探査法 / SLDV / 欠陥 / コンクリート / 音波 / 診断 / 回生 / 維持管理 / 非破壊計測 / 非接触計測
Outline of Final Research Achievements

The noncontact acoustic inspection method using acoustic irradiation induced vibration and laser Doppler vibrometer can detect internal defects in concrete structures at various locations. However, angle dependency and environmental noise have been problems. Therefore, in order to expand the range of application of this method, a multi-rotor helicopter, so-called drone equipped with a sound source was manufactured by modifying the existing model. It was examined whether the defect detection of the outer wall tile could be carried out by the acoustic irradiation induced vibration from this drone.
From the experimental results using the outer wall specimen and the actual structure, it was confirmed that the defects inside the outer wall tile could be detected from the distance of 10 m or more even if the sound waves were emitted from the drone in flight.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国では、竣工から10年を経た建築物に対する全面打診等による点検調査が求められているが,仮設足場等の費用負担が大きいために現実的ではなく,非接触方式による検査法の開発が期待されている。一方、今回の研究成果から、飛行中のマルチロータ型ヘリコプタいわゆるドローンからの音波照射加振により、外壁タイル供試体および実構造物における欠陥検出が可能であることが世界で初めて実証された。そのため、学術的な意義は極めて高いと判断する。さらに提案手法は、高層建築物等の外壁調査に有効な手段として普及していく可能性が高く、社会的な意義やインパクトも極めて大きいと思われる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Noncontact acoustic inspection of outer wall by acoustic irradiation induced vibration from UAV equipped with sound source2019

    • Author(s)
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa and Chitose Kuroda
    • Journal Title

      Proceedings of Meetings on Acoustics

      Volume: 38 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1121/2.0001078

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ドローンからの音波照射加振を用いた外壁の非接触音響探査2019

    • Author(s)
      杉本恒美・杉本和子・上地樹・歌川紀之
    • Journal Title

      コンクリート工学

      Volume: 57 Pages: 681-686

    • NAID

      130007894759

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    • Author(s)
      上地樹、杉本恒美、杉本和子、大平武征、中川裕、歌川紀之、黒田千歳
    • Organizer
      日本音響学会2020年 春季研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficiency improvement of outer wall inspection using acoustic irradiation induced vibration from UAV2019

    • Author(s)
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa and Chitose Kuroda
    • Organizer
      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficiency Improvement of Outer Wall Inspection by Noncontact Acoustic Inspection Method using Sound Source Mounted Type UAV2019

    • Author(s)
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa and Chitose Kuroda
    • Organizer
      2019 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS)
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      2019 Annual Research Report
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  • [Presentation] Outer wall inspection by noncontact acoustic inspection method using sound source mounted type UAV2019

    • Author(s)
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa and Chitose Kuroda
    • Organizer
      PROCEEDINGS of the 23rd International Congress on Acoustics
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  • [Presentation] コンクリート非破壊検査のための非接触音響探査法に関する研究 ―長距離計測に関する検討(Ⅱ)―2019

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      上地 樹、杉本恒美、杉本 和子、川井 重弥、歌川 紀之、川上 明彦
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      上地 樹、杉本恒美、杉本 和子、川井 重弥、歌川 紀之、黒田 千歳、川上 明彦
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      平成30年度 超音波研究会(US)
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      杉本恒美、杉本和子、上地樹、歌川紀之、黒田千歳
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      上地 樹、杉本恒美、杉本 和子、川井 重弥、歌川 紀之、黒田 千歳、川上 明彦
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      上地 樹、杉本恒美、杉本 和子、小菅 信章、川上 明彦、歌川 紀之
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      杉本恒美、上地樹、杉本和子、歌川紀之、黒田千歳
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      日本非破壊検査協会 平成30年度秋季講演大会
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  • [Presentation] High speed noncontact acoustic inspection method using sound source mounted type UAV for the outer wall inspection2018

    • Author(s)
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa, Chitose Kuroda
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      Proceedings of symposium on ultrasonic electronics
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Outer wall inspection using acoustic irradiation induced vibration from UAV for noncontact acoustic inspection method2018

    • Author(s)
      Tsuneyoshi Sugimoto, Kazuko Sugimoto, Itsuki Uechi, Noriyuki Utagawa, Chitose Kuroda
    • Organizer
      2018 IEEE IUS
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      2018 Research-status Report
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  • [Presentation] コンクリート非破壊計測のための非接触音響探査法に関する研究 -音源搭載型UAVを用いた外壁検査の効率化に関する検討-2018

    • Author(s)
      杉本恒美,杉本和子,上地樹,歌川紀之,黒田千歳
    • Organizer
      日本音響学会 平成30年度 秋季研究発表会
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  • [Presentation] 非接触音響探査法を用いた欠陥探査技術の開発 ―音源搭載型UAV による外壁検査に関する検討―2018

    • Author(s)
      杉本 恒美、上地 樹、杉本 和子、歌川 紀之、黒田千歳
    • Organizer
      平成30年度 土木学会 全国大会 第73回年次学術講演会
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  • [Presentation] 音源搭載型UAVを用いた非接触音響探査法による外壁検査に関する検討2018

    • Author(s)
      杉本恒美,杉本和子, 上地樹, 歌川紀之,黒田千歳
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      物理探査学会第138回(平成30年度春季)学術講演会
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  • [Presentation] 非接触音響探査法による外壁調査の効率性向上に関する検討2018

    • Author(s)
      杉本恒美
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      第2回建築ドローンシンポジウム「建築×ドローン2018」
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  • [Presentation] 音響探査法を用いたコンクリート表層欠陥探査技術の開発 ―長距離計測に関する検討(Ⅱ)―2017

    • Author(s)
      上地 樹
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      平成29年度 土木学会 全国大会 第72回年次学術講演会
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 非接触音響解析システム及び非接触音響解析方法2018

    • Inventor(s)
      発明者:杉本恒美、上地樹、杉本和子、歌川紀之、黒田千歳
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人桐蔭学園、佐藤工業㈱、㈱日本サーキット
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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