Design and Control Algorithm of Novel Drone Capable of Adhering Directly to and Moving on Buildings

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04312
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Lee Jae Hoon 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00554411)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 吸着ドローン / 負圧式吸着機構 / 磁気吸着車輪

Outline of Final Research Achievements

In this research, a new drone which is capable of not only flying and hovering but also adhering to the ceiling and wall surfaces was proposed. A method to utilize a propeller guard as a suction plate was invented and its optimal shape was derived. Besides, a drone system installed with the designed suction plate was developed and examined through experimental works. Moreover, for adhering to iron frames, a magnetic wheel mechanism embedded with switching function of magnetic attraction force was designed. After optimization, a testing machine of magnetic wheel mechanism was manufactured. And it was tested with a drone system embedded with the magnetic wheel mechanism. As applications of essential technologies, research about human activity recognition utilizing small IMU sensor and variable stiffness mechanism was carried out.

Free Research Field

ロボット工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ドローンにおいて建築物は衝突の対象であると同時に、場合によっては調査対象である。しかし、既存のドローンでは建築物への直接接触方法が不十分であったため安全飛行に対する障害物として認識された。本研究では、ドローンが直接建築物の天井面や壁面に接触や吸着できるようにする方法を提案した。この技術によってドローンの活用方法がさらに広げられ、飛行中の回避すべき障害物であった建築物について新しい対応が可能になる学術的意義を持つ。
従って、老朽化が早く進んでいる社会インフラや様々な工場現場などにおいて、直接接触し吸着した状態で点検作業を行うなどのような新しいドローンの活用が期待される。