2021 Fiscal Year Annual Research Report
Systematization of Drone Audition Capable of Listening to Sounds in Real World Environments
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19H00750
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
奥乃 博 早稲田大学, 次世代ロボット研究機構, その他(招聘研究員) (60318201)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
公文 誠 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70332864)
干場 功太郎 東京工業大学, 工学院, 助教 (50782182)
鈴木 太郎 千葉工業大学, 未来ロボット技術研究センター, 上席研究員 (80710368)
劉 浩 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ドローン聴覚 / ロボット聴覚 / カイトプレーン / タコ式ドローン / 生物規範型静音翼 / 三次元点群生成 / GNSS / 認知ドローン聴覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年は『要素技術間のシステム統合』を中心に取り組んだ．各WPの実績を次に示す．
【WP1：音響信号処理の高機能化】①放出音（飛行音）とその反射音の間の干渉に基づく距離スペクトル分析による形状推定法を開発し，数ｍ離れた板の形状認識が可能との知見を得た（Ｊ論文等）②WP4開発の生物規範型静音プロペラのガーニーフラップに起因する大きな雑音の時刻変動に対して，統計情報による雑音成分推定を通じた音源定位法を頑健化【WP2：３次元点群生成】③カイトプレーンのような姿勢の不安定性に対処するために複数GNSSの観測値からグラフ最適化によるドローンの位置姿勢推定手法の高性能化を行い，ドローン搭載LiDARによる環境の三次元計測の精度を向上（Ｊ論文等）
【WP4：生物規範による静音翼】④フクロウ翼を規範とした平板翼の空力音響性能に対してプロペラ周りの流れ場の大規模LES解析し，詳細な表面圧力変動データを得た（J論文等）⑤このデータを用いた音響アナロジーによる遠方場の分離解法モデルを構築し，任意位置におけるプロペラ周りの翼厚音，また圧力変動に起因する荷重音といった音圧レベルの定量的な評価法を確立し，ガーニーフラップ構造の妥当性を検証（J論文等）【WP5：カイトプレーンによる静音化＋WA3】⑥カイトプレーンの滑空状態（ロータ停止）と駆動飛行を繰り返すAlternating Drive-and-Glide Flight Navigationを考案し，飛行実験で100m先の音源まで検出可能との知見を得る（J論文等）【WP3＋all】⑦認知ドローン聴覚の観点からカイトプレーンの動的特性を活用した線型マイクアレイの開発 ⑧屋外での音響処理を野鳥の鳴き声観測に応用（J論文等）
⑨HARK講習会の実施，Society5.0科学博にドローン音響を出展．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
①ロボット聴覚オープンソースソフトウェアHARK講習会実施，2021年11月22日．②第39回日本ロボット学会学術講演会オーガナイズドセッション「ロボット聴覚およびその展開」，2021年9月8日．③Society 5.0科学博出展 2021年7月15～28日．
④IROS-2021 Best Paper Award on Safety, Security, and Rescue Robotics受賞
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Research Products
(32 results)
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[Journal Article] Forest Data Collection by UAV Lidar-Based 3D Mapping: Segmentation of Individual Tree Information from 3D Point Clouds2021
Author(s)
Taro Suzuk, Shunichi Shiozawa, AtsushiYamaba, Yoshiharu Amanoechnology 2-17-1 Tsudanuma, Narashino, Chiba 275-0016, Japan、Terra Drone Corporation, Tokyo, Japan、Forestry Research Center, Hiroshima Prefectural Technology Research Institute, Miyoshi, Japan、Waseda University, Tokyo, Japan
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Journal Title
International Journal of Automation Technology
Volume: 15
Pages: 313～323
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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