接触飛行で高耐風な２輪ドローンの非ホロノミック最適制御と橋梁点検実験実証と実用化

• Project/Area Number: 24K07540
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 山田 学 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40242903)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲野 聡史 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30847893)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 制御工学 / ドローン / 車輪型ロボット / 飛行ロボット

Outline of Research at the Start

本研究の目的は、高耐風性と高精度目標値追従性を達成する２輪ドローンの自動制御システム開発と橋梁点検の自動化への応用である。構造物に接触飛行する場合、２輪動作による非ホロノミック拘束だけでなく、壁面付近に発生する流れや渦や境界層による推力変動など特有の現象が発生する。本研究では、豊富な飛行データと風洞実験に基づき、構造物に接触飛行する場合に発生する特有の外乱を解析し、明確な数式でモデル化する。つぎにその外乱モデルに基づいた２輪ドローンの非ホロノミック拘束の下での高耐風・高精度な最適位置制御システム開発を行う。橋梁全体の近接目視点検に応用し、実機飛行実験により、実際の点検現場で評価・実証する。