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Technological development and social implementation of micro-drones for inspection and investigation in narrow spaces within buildings

Research Project

Project/Area Number 21K04348
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research InstitutionBuilding Research Institute

Principal Investigator

Miyauchi Hiroyuki  国立研究開発法人建築研究所, 材料研究グループ, 上席研究員 (40313374)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsマイクロドローン / 建物調査 / 狭所空間 / 操縦 / 電波 / 人材教育 / ガイドライン / 調査 / 屋内 / 実験
Outline of Research at the Start

本研究では建築狭所空間におけるドローンの実装を実現化するために、マイクロドローンの活用を前提にした機体開発と点検調査に必要となる撮影技術等の手法の提案を行う。研究計画として、【調査】建築狭所空間でのドローン活用の要件と適用範囲調査、【開発】建築狭所空間用ドローンの開発と実証実験、【性能】開発したドローンの飛行安定性とカメラ撮影精度の検証、【実用化】建築狭所空間点検用ドローン活用ガイドラインの作成について網羅的に研究を進める。

Outline of Final Research Achievements

To achieve labor-saving in inspections within narrow architectural spaces, we proposed techniques for enhancing the flight performance and photographic capabilities of micro-drones. Flight experiments conducted inside actual buildings demonstrated that micro-drones are effective for surveying narrow spaces and buildings at risk of collapse. Additionally, experiments using simulated spatial models showed that industrial micro-drones outperform hobbyist micro-drones in terms of imaging precision, drone control, and operational sustainability, with no data delay between the transmitter and drone, enabling continued use even in collision scenarios. Furthermore, we developed the "Guidelines for the Utilization of Drones in Narrow Architectural Spaces (Draft) & Commentary," and prepared the environment for the utilization of micro-drones.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義については、建築狭所空間での調査方法としてマイクロドローンの活用が期待される中、実建物内部や模擬狭所空間を利用して、各種マイクロドローンの飛行性能や撮影性能を比較・検証し、ドローン開発や新たな調査方法への展開の可能性を探ると共に、建築分野での初めてのベンチマーク研究としての価値を創出したことである。また、社会的意義としては、建築狭所空間での調査の省力化と安全利用を目的とし、「建築狭所空間ドローン利活用実施ガイドライン(案)・同解説」を作成し、マイクロドローンの活用に向けた環境整備を行い、技術の普及活動を実施したことが挙げられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 屋内狭所空間調査におけるマイクロドローンの活用と性能検証2022

    • Author(s)
      宮内博之,二村憲太郎
    • Journal Title

      第20回建設ロボットシンポジウム

      Volume: O2-3

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 建築分野におけるドローンに係る基盤開発と建築物点検・調査へのドローン活用2022

    • Author(s)
      宮内博之
    • Journal Title

      次世代移動体技術誌

      Volume: vol.3,No.3 Pages: 27-42

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 建築狭所空間モデルを利用したマイクロドローンによる飛行性能と調査検証実験2022

    • Author(s)
      北村亮,宮内博之,二村憲太郎
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: 材料施工 Pages: 351-352

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  • [Presentation] 軍艦島建物内部の劣化状況確認のためのドローン活用の可能性2024

    • Author(s)
      渡辺一生,宮内博之,兼松学
    • Organizer
      日本建築学会
    • Related Report
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  • [Presentation] ドローンによる建築物調査のための環境整備と研究開発2023

    • Author(s)
      宮内博之
    • Organizer
      第8回韓国中国日本防水Symposium
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 屋内空間の点検・調査におけるマイクロドローンの活用と性能評価2023

    • Author(s)
      宮内博之,二村憲太郎
    • Organizer
      第15回韓日建築材料・施工Joint Symposium
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 屋内狭所空間におけるマイクロドローンの活用と課題に関する調査2021

    • Author(s)
      宮内博之
    • Organizer
      日本建築学会大会
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    • Author(s)
      宮内博之
    • Organizer
      日本建築学会大会研究協議会
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  • [Presentation] 屋内狭所空間調査におけるマイクロドローン産業基盤の創成2021

    • Author(s)
      宮内博之、二村憲太郎
    • Organizer
      第23回建築の自動化技術シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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