2015 Fiscal Year Annual Research Report
低コスト画像リモートセンシング無人航空機のための軽量ミラージンバル装置の開発
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25450381
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
佐藤 淳 岩手大学, 工学部, 准教授 (60324969)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 農業ロボティクス / 無人航空機 / リモートセンシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ミラージンバル装置の開発
平成25年度にパラレルリンク機構を用いた3自由度ジンバル装置を試作した．しかし画像の撮影に必要な自由度は2であり，撮影点を指向するために必要な解の導出が困難であった．平成26年度にはこの試作機をベースとした2自由度ミラージンバル装置を開発した．本装置では2つのサーボモータの回転軸を変更し機構関係が単純化された．またモータ回転角とミラーステージ姿勢角の機構関係を導出した．姿勢角の指定実験およびリンク長等のパラメータ感度の解析を行い，平均1度程度のミラー姿勢角誤差を確認した．さらにカメラと撮影点の位置関係にもとづき適切なミラーステージ姿勢角を算出するアルゴリズムを決定し，実験により有効性を確認した．平成27年度は小型無人機に搭載可能な重量とサイズ（300g以下，直径100mm以下の円筒形状）を規定し，フライト可能なジンバル装置の開発を行った．各部品の軽量化に務め，最終的に重量は124.3gまで軽量化された．またミラー位置決め精度向上のため，回転角が計測可能な新型サーボモータを採用した．撮影画角はピッチ，ロール方向ともに30度以上を確保できた．
２．ジンバル装置搭載用無人機の開発
リモートセンシング撮影ミッションのための無人機GAV-5の開発を行った．ペイロード1kgをもつ無人機の基本設計を行い，機体および搭載機器の開発を行った．胴体および主翼には発泡材およびCFRPを用い，ラジコン機器とバラストを搭載して基本的飛行性能の確認を行った結果，ロールに関しては主翼の剛性が高くないため，入力の制限が必要であった．推力に関しては離陸および巡航高度への上昇性能に関しては問題がなかったが，推力変化に伴うピッチアップ傾向が顕著で改善を要した．これは推力軸と重心の位置関係が原因と考えられ，平成27年度に推力軸を変更した新型胴体の設計を完了した．
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Research Products
(3 results)
