2001 Fiscal Year Annual Research Report

自律型エアロロボットの開発とその安全・防災活動への応用に関する研究

Research Project

Project/Area Number	12359002
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	井上紘一京都大学, 工学研究科, 教授 (70026079)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤彰ヤマハ発電機株式会社, 主事中西弘明京都大学, 工学研究科, 助手 (50283635) 幸田武久京都大学, 工学研究科, 助教授 (60205333)
Keywords	エアロロボット / 安全・防災活動 / 自律飛行制御 / 信頼性 / 適応制御 / 操縦インタフェース / インテリジェントシステム
Research Abstract	エアロロボットの開発とその自律飛行制御系に関する研究を行い,安全・防災活動への応用あるいは産業用として高度な運用が可能となる自律型エアロロボットの完成を目的とする. 研究実施2年目にあたる本年度は,自律飛行制御の高度化・高信頼度化のために,観測遅れ時間の補償,観測誤差の軽減などを目的としてGPS-INS複合航法システムを構築し,飛行実験によりその有効性を検証した.また,ニューラルネットワークを用いた自律飛行制御系によりエアロロボットの飛行実験を行い,従来の線形制御系に比べて制御性能の向上が得られるだけでなく,不確かさに関するロバスト性も向上することを明らかにした.さらに,高い信頼性の自律飛行のためには,飛行開始後に生じた変化に対して対応可能でなければならないが,孤立突風応答の数値シミュレーションや飛行開始後に大きなトリム変動を起こした飛行実験を行うことにより,適応制御系の適用が有効であることを示しただけでなく,その設計法を提案した.また,高度な自律のために画像処理による状況認識に関する研究とその評価実験を行った.さらに,自律飛行制御系の高性能化のために,開発のベースである無人ヘリコプタの熟練操縦者による操縦データからインテリジェントシステムの学習により特徴を抽出する方法を提案し,その結果に基づき基礎的な検討を行った. 自律型エアロロボットは操縦の非熟練者のみで運用されることも考慮されねばならないが,このような場合でも高度な運用を可能とするには操縦インタフェースが重要となると考え,ボイスコマンドシステムの研究を行っているが,この研究過程において非熟練者と熟練者には飛行経路角の変更法に大きな違いがあることが判明した.この結果に基づき,飛行環境や目的,人に応じて操縦感を適応的に変化させる操縦インタフェースを構築し,高度な運用が容易となることを示した. また,無線LANとWEBカメラを用いて飛行中に撮影した動画像を配信する実験結果より,監視カメラの配置を柔軟に変化させることが容易なだけでなく,従来に比べて監視カメラ網を低コストで構築可能であることを示したが,これは自律型エアロロボットの安全・防災活動における有効な応用例であると考えられる.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Hiroaki Nakanishi: "Development of Command and Control Systems for UAVs"Proceedings of AHS International Forum 57. (2001)
[Publications] Hiroaki Nakanishi: "Training method of robust controllers against stochastic disturbances"Proceedings of the 2001 International Joint Conference on Neural Network. (2001)
[Publications] Hiroaki Nakanishi: "Development of Autonomous Unmanned Helicopter for Disaster Prevention and Reliable Flight Control Systems"Proceedings of Asia Pacific Symposium on Safety(APSS2001). 73-76 (2001)
[Publications] 橋本寛之: "ニューラルネットワークよるUAVの自律飛行制御"第11回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 321-326 (2001)
[Publications] 細川尚美: "自律型無人ヘリコプタの飛行制御系に関する検討"平成13年度航空宇宙学会関西・中部支部合同秋季大会講演集. 75-78 (2001)
[Publications] 渡邊洋子: "無人ヘリコプタのためのボイスコマンドシステム構築"ヒューマンインタフェースシンポジウム2001講演論文集. 129-132 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

自律型エアロロボットの開発とその安全・防災活動への応用に関する研究

Principal Investigator

井上 紘一 京都大学, 工学研究科, 教授 (70026079)

Research Products

[Publications] Hiroaki Nakanishi: "Development of Command and Control Systems for UAVs"Proceedings of AHS International Forum 57. (2001)

[Publications] Hiroaki Nakanishi: "Training method of robust controllers against stochastic disturbances"Proceedings of the 2001 International Joint Conference on Neural Network. (2001)

[Publications] Hiroaki Nakanishi: "Development of Autonomous Unmanned Helicopter for Disaster Prevention and Reliable Flight Control Systems"Proceedings of Asia Pacific Symposium on Safety(APSS2001). 73-76 (2001)

[Publications] 橋本 寛之: "ニューラルネットワークよるUAVの自律飛行制御"第11回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 321-326 (2001)

[Publications] 細川 尚美: "自律型無人ヘリコプタの飛行制御系に関する検討"平成13年度航空宇宙学会関西・中部支部合同秋季大会講演集. 75-78 (2001)

[Publications] 渡邊 洋子: "無人ヘリコプタのためのボイスコマンドシステム構築"ヒューマンインタフェースシンポジウム2001講演論文集. 129-132 (2001)

井上紘一京都大学, 工学研究科, 教授 (70026079)

[Publications] 橋本寛之: "ニューラルネットワークよるUAVの自律飛行制御"第11回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 321-326 (2001)

[Publications] 細川尚美: "自律型無人ヘリコプタの飛行制御系に関する検討"平成13年度航空宇宙学会関西・中部支部合同秋季大会講演集. 75-78 (2001)

[Publications] 渡邊洋子: "無人ヘリコプタのためのボイスコマンドシステム構築"ヒューマンインタフェースシンポジウム2001講演論文集. 129-132 (2001)