2019 Fiscal Year Research-status Report
Design and Control Algorithm of Novel Drone Capable of Adhering Directly to and Moving on Buildings
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19K04312
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
李 在勲 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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| Keywords | ドローン / 吸着機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では壁面や構造物への直接吸着と走行が可能な点検用ドローンとその制御方法について研究する。
まず、負圧式吸着機構について先行研究の設計案を発展させることで、天井面だけでなく壁面での吸着と移動が可能な機構を開発した。その機構の試作機を製作し、実験を通して天井面と壁面での吸着と移動が可能であることを確認した。永久磁石を用いた磁力式吸着駆動輪について、試作機の設計と製作を行った。そして、実験で吸着力と切替機能を検証した。
壁面との距離とプロペラの回転数による負圧式吸着力の計算モデルを導出した。その計算モデルを用いて、吸着機構を有するローンのシミュレーション環境を構築し、天井面に吸着する動作について人工知能を活用した制御アルゴリズムの計算機シミュレーションを行った。
また、GPSが使えない室内環境において障害物を回避しながら飛行するための人工知能アルゴリズムを開発し、左右と下部に存在する障害物の回避移動が可能であることを実験で確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた本研究の1年次研究内容である、負圧式吸着機構の改善、磁力式吸着駆動輪の設計、負圧式吸着力の計算モデル導出、吸着可能なドローンの試作機製作、計算機シミュレーションが計画通りに実施された。
また、3年次に実施予定の知能的行動計画において、基盤技術である衝突回避人工知能アルゴリズムのフラームワークが構築でき、簡単な衝突回避が可能であったことから、今後の研究も計画通りに実施できると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に開発した吸着機構を発展させて、吸着と離脱動作の制御アルゴリズムを開発する。吸着対象部に対する形状認識、目標位置への自動吸着と離脱制御方法を研究する。実機と計算機シミュレーションを用いて検証を繰り返しながら最適な制御方法を導出する。また、実験開発においては吸着しながら走行するための機構を設計し製作する。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた負圧および磁力式吸着機構の設計分析のための解析ソフトウェアが予想より値段が高いため購入できなかった。安価の解析ソフトウェアを調査し次年度に購入する予定である。
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