2013 Fiscal Year Annual Research Report
原発事故復興支援および超高度自律制御型空中・地上ロボットシステムの総合的研究
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25249021
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
野波 健蔵 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30143259)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大武 美保子 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10361544)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 飛行ロボット / 自律制御 / バッテリー自動交換ロボット / 屋内飛行 / 管制センター / SLAM / FPV方式飛行 / モーションキャプチャー |
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| Research Abstract |
本研究は，福島原発事故被災地での建屋内飛行による未知環境での放射線量計測，ダストサンプリングなどに資する超高度情報収集可能なシステムとして，いつでもどこでも誰でも使用が可能となる，超小型カメラを始めとする様々なセンサを搭載した2Kg～5kg程度の複数の超小型空中ロボット(UAVs)と小型知能移動ロボットや1トン程度の大型ロボット(UGVs)とを完全自律協調制御システムとして実現するための総合的研究を行った．とくに、①原発建屋内飛行が可能なプロペラガード付き機体の設計と製作，②ＦＰＶカメラ主導での半自律型遠隔操縦が可能な地上システム管制センターの確立，③SLAM技術を適用した自己位置同定と3次元マッピング技術の確立，④UAVsとUGVsが１つのタスクを実現するためのモーションキャプチャー技術を採用したバッテリ瞬時交換システムの研究を行った．これにより原発事故復興のための建屋内飛行の見通しがついた．さらに以上の成果をベースとして，多くの企業が注目するところとなり産業応用ヘリコプタとして，80機関以上から構成されるミニサーベイヤーコンソーシアムも活発に活動して，強力な産学関連携体制のもとで，早期の実用化へ道をつける体制も構築できた．さらには，経済産業省資源エネルギー庁のプロジェクトにも採択された．
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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
これまでの研究により、ＳＬＡＭおよびモーションキャプチャー、バッテリ自動交換システムを利用した世界初の最先端屋内自律飛行システムが確立し、かつ、福島原発事故の原子炉建屋実運用に向けて、準備がかなり進捗した。また、この技術を活用した様々な応用分野も浮上してきた。たとえば、インフラ点検ロボットとして、橋梁やトンネルの点検ロボットとして非ＧＰＳ空間で、自律飛行や半自律飛行に資することができることである。同時に、コンソーシアムの産学官連携の体制が80社を擁して強力に推進していることも成果である。以上が、おおむね順調に進展していることの理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
飛行ロボットはその大半がＧＰＳを利用した屋外飛行で、本研究のような特殊な環境での屋内の自律飛行はこれまで内外でほとんどない。本研究を通じて長時間の屋内飛行の技術が確立したので、今後は実応用等で威力を発揮する。特に、バッテリ自動交換システムを利用した無制限飛行を証明することが重要である。そして、実際に福島第一原発事故建屋内に入って自律飛行、半自律飛行をすることである。
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