Design and Control Algorithm of Novel Drone Capable of Adhering Directly to and Moving on Buildings
| Project/Area Number |
19K04312
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
Lee Jae Hoon 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00554411)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 吸着ドローン / 負圧式吸着機構 / 磁気吸着車輪 / Drone / Magnetic adhesion / IMU sensor application / ドローン / 磁気吸着 / 小型慣性センサ応用 / 吸着機構 / 直接吸着と走行 |
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| Outline of Research at the Start |
既存のドローンは、目的地への速やかな飛行とホバリングが可能であるが、点検箇所への 接触ができない。本研究では、壁面や構造物への直接吸着と走行が可能なこれまでにない点検用ドローンとその制御方法を提案する。即ち、建築物への吸着と、吸着時の走行移動を可能にする特殊吸着機構を設計する。また、デプスカメラと距離センサを用いて周辺環境を認識し、吸着と離脱動作を自動で行うための制御アルゴリズムを開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, a new drone which is capable of not only flying and hovering but also adhering to the ceiling and wall surfaces was proposed. A method to utilize a propeller guard as a suction plate was invented and its optimal shape was derived. Besides, a drone system installed with the designed suction plate was developed and examined through experimental works. Moreover, for adhering to iron frames, a magnetic wheel mechanism embedded with switching function of magnetic attraction force was designed. After optimization, a testing machine of magnetic wheel mechanism was manufactured. And it was tested with a drone system embedded with the magnetic wheel mechanism. As applications of essential technologies, research about human activity recognition utilizing small IMU sensor and variable stiffness mechanism was carried out.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ドローンにおいて建築物は衝突の対象であると同時に、場合によっては調査対象である。しかし、既存のドローンでは建築物への直接接触方法が不十分であったため安全飛行に対する障害物として認識された。本研究では、ドローンが直接建築物の天井面や壁面に接触や吸着できるようにする方法を提案した。この技術によってドローンの活用方法がさらに広げられ、飛行中の回避すべき障害物であった建築物について新しい対応が可能になる学術的意義を持つ。
従って、老朽化が早く進んでいる社会インフラや様々な工場現場などにおいて、直接接触し吸着した状態で点検作業を行うなどのような新しいドローンの活用が期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(19 results)
