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自律型エアロロボットの開発とその安全・防災への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12359002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 広領域
研究機関京都大学

研究代表者

井上 紘一  京都大学, 工学研究科, 教授 (70026079)

研究分担者 佐藤 彰  ヤマハ発動機株式会社, 主査
中西 弘明  京都大学, 工学研究科, 助手 (50283635)
幸田 武久  京都大学, 工学研究科, 助教授 (60205333)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
34,200千円 (直接経費: 30,600千円、間接経費: 3,600千円)
2002年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2001年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2000年度: 18,600千円 (直接経費: 18,600千円)
キーワードエアロロボット / 安全防災活動 / 自律飛行制御 / 情報収集 / 操縦インタフェース / ニューラルネットワーク / 信頼性 / 安全・防災活動 / 情報収集活動 / 3次元地形情報 / インテリジェントシステム / 適応制御 / インテリジェント制御 / ボイスコマンドシステム
研究概要

本研究では安全・防災用あるいは産業用として高度な運用が可能となる自律型エアロロボットの完成を目的とした.初年度は,エアロロボットのハードウェアの基礎設計と開発を行っただけでなく,フライトシミュレータを構築し,それを用いて理論的・数値的に自律飛行制御系の設計を行った.その際,高度な制御に不可欠な高精度な航法システムとしてGPSと慣性航法を複合したGPS-INS複合航法システムを構築し,位置誤差を2cmまで軽減することを可能とした.また,ニューラルネットワークの学習によりさまざまな不確かさに対してロバストな制御系を構築する方法を提案した.さらに,エアロロボットの運用を容易なものとする操縦インタフェースとしてボイスコマンドシステムを開発し,実験によりその検討を行った.また,操縦データを解析することにより,熟練者と初心者の違いを明らかにした.第二年度には,初年度に提案した先端的な飛行制御系の実験を行うためにエアロロボットのハードウェアを改良した.また,ニューラルネットワークの学習を用いた制御系の構築方法をさらに拡張しただけでなく,飛行実験を行うことによりその有効性を明らかにし,さらに適応制御やオンライン学習を行う制御系を併用することにより信頼性の高い自律飛行制御系となることを確認した.また,ボイスコマンドシステムの改良を進め,周囲の騒音に影響されることなく安定して用いることが可能とし実用性を高めることに成功した.第三年度は,無線LANやWEBカメラを用いて空撮画像を容易に収集・利用することができる情報収集システムや,ステレオカメラとGPS-INS複合航法システムを併用することにより3次元地形情報収集システムを構築し,情報収集システムとしての自律型エアロロボットの有効性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Development of Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter by Use of Neural Networks"Proceedings of the 2002 International Joint Conference on Neural Network, World Congress on Computational. (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Sato: "Civil UAV Application in Japan and Related Safety & Certification"Proceedings of UAV2002. (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter Using Neural Networks"Proceedings of SICE Annual Conference 2002 in OSAKA. 817-822 (2002)

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  • [文献書誌] 中西弘明: "ニューラルネットワークの学習によるロバスト制御系の構築"計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2002講演論文集. 363-368 (2002)

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  • [文献書誌] Koichi Inoue: "Developing Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter by Use of Neural Network Training"Proceedings of International Conference to commemorate the 50^<th> Anniversary of Hankuk Aviation. 27-43 (2002)

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  • [文献書誌] 井上紘一: "防災用インテリジェントエアロロボットの開発"文部科学省大都市大震災軽減化特別プロジェクト公開シンポジュウム論文集. 51-54 (2002)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Development of Command and Control Systems for UAVs"Proceedings of American Helicopter Society International Forum 57. (2001)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Training method of robust controllers against stochastic disturbances"Proceedings of the 2001 International Joint Conference on Neural Network. (2001)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Development of Autonomous Unmanned Helicopter for Disaster Prevention and Reliable Flight Control Systems"Proceedings of Asia Pacific Symposium on Safety APSS2001. Vol.1. 73-76 (2001)

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  • [文献書誌] 橋本 寛之: "ニューラルネットワークよるUAVの自律飛行制御"第11回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 321-326 (2001)

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  • [文献書誌] 細川 尚美: "自律型無人ヘリコプタの飛行制御系に関する検討"平成13年度航空宇宙学会関西・中部支部合同秋季大会講演集. (2001)

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  • [文献書誌] 渡邊 洋子: "無人ヘリコプタのためのボイスコマンドシステム構築"ヒューマンインタフェースシンポジウム2001講演論文集. 129-132 (2001)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Design Methods of Robust Feedback Controller against Parametric Uncertainties by Use of Neural Networks"Proceedings of the International ICSC/IFAC Symposium on NEURAL COMPUTATION(NC'2000). (2000)

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  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Methods to Design Robust Controllers against Nonlinear and Multiple Uncertainties by Use of Neural Networks"Proceedings of the 2000 International Joint Conference on Neural Network. (2000)

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  • [文献書誌] 中西 弘明: "ニューラルネットワークの学習によるロバスト制御性能を考慮した制御系の学習"第10回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 217-222 (2000)

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  • [文献書誌] 中西 弘明: "自律型エアロロボットの飛行制御へのニューラルネットワークの応用"第28回知能システムシンポジウム資料. 203-208 (2001)

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  • [文献書誌] 佐藤 彰: "無人ヘリコプタの自律飛行制御による有珠山火口付近の観測"第38回飛行機シンポジュウム講演集. 109-112 (2000)

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  • [文献書誌] 橋本 寛之: "ニューラルネットワークの学習による無人ヘリコプタの自律飛行制御系の構築法"Proceedings of the 44th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers. 491-492 (2000)

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  • [文献書誌] Koich Inoue and Hiroaki Nakanishi: "Developing Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter by Use of Neural Network Training"Proceedings of International Conference to commemorate the 50^<th> Anniversary of Hankuk Aviation University. (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Sato: "Civil UAV Application in Japan and Related Safety & Certification"Proceedings of UAV2002. (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi and Koichi Inoue: "Development of Autonomouse Flight Control Systems for Unmanned Helicopter by Use of Neural Networks"Proceedings of the 2002 International Joint Conference on Neural Network, World Congress on Computational Intelligence. (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi, Akira Sato, Takehisa Kohda and Koichi Inoue: "Development of Autonomouse Unmanned Helicopter for Disaster Prevention and Reliable Flight Control Systems"Proceedings of Asia Pacific Symposium on Safety AP* 2001. 73-76 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi and Koichi Inoue: "Training method of robust controllers against stochastic disturbances"Proceedings of the 2001 International Joint Conference on Neural Network. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi, Akira Sato and Koichi Inoue: "Development of Command and Control Systems for UAVs"Proceedings of AHS International Forum 57. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Sato: "Research, Development and Civil Application of an Autonomous, Unmanned Helicopter"Proceedings of American Helicopter Society International Forum 57. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi and Koichi Inoue: "Methods to Design Robust Contorollers against Nonlinear and Multiple Uncertainties by Use of Neural Networks"Proceedings of the 2000 International Joint Conference on Neural Network. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi and Koichi Inoue: "Design Methods of Robust Feedback Controller against Parametric Uncertainties by Use of Neural Networks"Proceedings of the International ICSC/IFAC Symposium on NEURAL COMPUTATION (NC'2000). (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Development of Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter by Use of Neural Networks"Proceedings of the 2002 International Joint Conference on Neural Network. World Congress on Computational. (CD-ROM). (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Sato: "Civil UAV Application in Japan and Related Safety & Certification"Proceedings of UAV2002. (CD-ROM). (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter Using Neural Networks"Proceedings of SICE Annual Conference 2002 in OSAKA. (CD-ROM). 817-822 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 弘明: "ニューラルネットワークの学習によるロバスト制御系の構築"計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2002講演論文集. (CD-ROM). 363-368 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Inoue: "Developing Autonomous Flight Control Systems for Unmanned Helicopter by Use of Neural Network Training"Proceedings of International Conference to commemorate the 50^<th> Anniversary of Hankuk Aviation. (CD-ROM). 27-43 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 紘一: "防災用インテリジェントエアロロボットの開発"文部科学省大都市大震災軽減化特別プロジェクト公開シンポジュウム論文集. (CD-ROM). 51-54 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Development of Command and Control Systems for UAVs"Proceedings of AHS International Forum 57. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Training method of robust controllers against stochastic disturbances"Proceedings of the 2001 International Joint Conference on Neural Network. (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Development of Autonomous Unmanned Helicopter for Disaster Prevention and Reliable Flight Control Systems"Proceedings of Asia Pacific Symposium on Safety(APSS2001). 73-76 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 橋本 寛之: "ニューラルネットワークよるUAVの自律飛行制御"第11回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 321-326 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 細川 尚美: "自律型無人ヘリコプタの飛行制御系に関する検討"平成13年度航空宇宙学会関西・中部支部合同秋季大会講演集. 75-78 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邊 洋子: "無人ヘリコプタのためのボイスコマンドシステム構築"ヒューマンインタフェースシンポジウム2001講演論文集. 129-132 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Design Methods of Robust Feedback Controller against Parametric Uncertainties by Use of Neural Networks"Proceedings of the International ICSC/IFAC Symposium on NEURAL COMPUTATION(NC'2000). (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Nakanishi: "Methods to Design Robust Controllers against Nonlinear and Multiple Uncertainties by Use of Neural Networks"Proceedings of the 2000 International Joint Conference on Neural Network. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中西弘明: "ニューラルネットワークの学習によるロバスト制御性能を考慮した制御系の学習"第10回FANインテリジェント・システム・シンポジュウム講演論文集. 217-222 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中西弘明: "自律型エアロロボットの飛行制御へのニューラルネットワークの応用"第28回知能システムシンポジュウム講演集. (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤彰: "無人ヘリコプタの自律飛行制御による有珠山火口付近の観測"第38回飛行機シンポジュウム講演集. 109-112 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 橋本寛之: "ニューラルネットワークの学習による無人ヘリコプタの自律飛行制御系の構築法"Proceedings of the 44th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers,. 491-492 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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