2022 Fiscal Year Annual Research Report
汎用性を向上させた3軸チルト変形ドローンの開発と災害時タスクへの応用
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21K20406
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
坂口 聡範 九州大学, 先進電気推進飛行体研究センター, 助教 (90912692)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 変形ドローン / 平行リンクモジュール / 災害時タスク / チルト機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は，災害タスク（被災者の捜索，狭隘な隙間の通り抜け）に対する応用実験を行った．被災者の探索では，カメラを平行リンクモジュールに固定することで，ホバリング状態でロール・ピッチ方向にカメラをチルトできることを確認した．これにより，従来ドローンでは必須のジンバル（カメラの向きを変える装置）なしで探索タスクを遂行できる．狭隘な隙間の通り抜けでは，機体幅を従来ドローンの状態から約30％減少できた．しかしながら，ホバリング効率を維持するためにロータ面が重ならないように設計しているため，さらなる機体幅の減少にはフレーム構造の工夫が必要である．
研究期間全体（2021年度と2022年度）を通じて，本研究の目的である汎用性の高い変形ドローンを創造し，様々な災害時タスクへの応用例を示すことができた．はじめに，平行リンク機構をうまく利用することで，3個の追加アクチュエータのみで，推力損失なく，ロール・ピッチ・ヨー軸まわりに変形できるフレーム構造を提案した．提案フレームは平行四辺形・菱形・V字のような多様な形状に変形でき，どのような変形状態でもホバリング効率が低下しない．つぎに，空中変形を伴うホバリング飛行実験により，提案フレームの変形機能を確認した．さらに，その変形機能を災害時タスク（被災者の捜索，狭隘な隙間の通り抜け，支援物資の輸送，パーチング）に応用できることを示した．
これらの研究成果は，国際会議1件と国内会議1件で発表し，それぞれSICE International Young Authors Award (SIYA-IROS2022)と日本ロボット学会 第4回優秀研究・技術賞を受賞した．これらの内容をまとめて，国際学術論文誌1本に掲載された．この論文に対して，日本ドローンコンソーシアムJDCから第2回日本ドローンコンソーシアム表彰を受賞し，本研究は高く評価されている．
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Research Products
(4 results)
