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精度保証を考慮した環境計測用飛行ロボットの移動経路計画

研究課題

研究課題/領域番号 16K00360
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能ロボティクス
研究機関愛知工業大学

研究代表者

道木 加絵  愛知工業大学, 工学部, 准教授 (00350942)

研究分担者 舟洞 佑記  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20633548)
研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード飛行ロボット / 経路計画 / インフラ点検 / 環境計測 / 知能ロボティクス / モーションプランニング
研究成果の概要

本研究は、大規模インフラ設備を飛行ロボット(UAV)で自動点検するため、環境に衝突することなく対象範囲内の環境を確実に計測するための飛行ロボットの移動経路計画手法の確立を目指した。
本研究では、風の影響や飛行ロボット自身の移動にばらつきが生じる状況下において、対象を確実に計測するための計測点を自動生成する手法と生成した計測点を使った移動経路生成手法を実現した。シミュレーション等を通して、提案手法により計測精度を保証しつつ対象を漏れなく計測できる飛行ロボットの移動経路が生成可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インフラ点検や災害現場では飛行ロボットを用いた環境計測が急速に進むが、人手不測の解消や点検の効率化には飛行ロボットが自動点検できる機能が必要となる。本研究はその第一歩として、計測対象を与えられた計測精度で漏れなく計測するための計測点の自動生成と移動経路計画手法に取り組んだ。現在は人間が手動でUAVを操縦しインフラ点検を行っているが、非常に時間と手間がかかるのが実情である。ロボットによる自動点検技術を確立することで、多くの老朽化したインフラ設備を短時間かつ低コストで点検でき、老朽化インフラによる大規模災害などを未然に防ぐことが可能となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 無人飛行体によるインフラ設備外観自動点検システムのための 状態データの精度と作業効率を考慮した計測位置決定2019

    • 著者名/発表者名
      麻晃太朗、舟洞佑記、道木慎二、道木加絵
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007651963

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UAVによるインフラ設備外観の自動点検システムの実現に向けた三次元モデルに基づく状態データの精度を考慮した計測位置算出2017

    • 著者名/発表者名
      麻晃太朗、舟洞佑紀、道木慎二、道木加絵
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 53 号: 3 ページ: 229-235

    • DOI

      10.9746/sicetr.53.229

    • NAID

      130005450296

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UAVによるインフラ設備外観の自動点検システムの実現に向けた三次元モデルに基づく状態データの精度を考慮した計測位置算出2017

    • 著者名/発表者名
      麻 晃太朗, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.53, No.3 ページ: 229-235

    • NAID

      130005450296

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation in Real World of the Measuring Position Determination for Visual Inspection using UAV2018

    • 著者名/発表者名
      K.Asa, Y.Funabora, S.Doki, K.Doki
    • 学会等名
      44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flight Path Planning of Multiple UAVs for Robust Localization near Infrastructure Facilities2018

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, Y. Funabora, S. Doki, K. Doki
    • 学会等名
      44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無人飛行体を用いた構造物外観自動計測システムのための経路生成法の計算量評価2018

    • 著者名/発表者名
      麻 晃太朗, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      第30回日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Supporting maneuvers of an unmanned aerial vehicle by visual display of waypoints using augmented reality2018

    • 著者名/発表者名
      洪 曜漢, 麻 晃太朗, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Efficiency improvement of infrastructure inspection by maneuvering assistance of an unmanned aerial vehicle using augmented reality2018

    • 著者名/発表者名
      洪 曜漢, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 構造物付近で作業するUAVの位置推定を補助するUAV群の飛行経路計画2018

    • 著者名/発表者名
      前田 圭吾, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 複数無人飛行体を用いた構造物自動計測のためのロバストな位置推定 -位置推定を補助する飛行体の経路計画2018

    • 著者名/発表者名
      前田 圭吾, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      第44回東海ファジィ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 対象構造物の三次元モデルと計測条件を基にした外観計測用無人飛行体の経路計画2018

    • 著者名/発表者名
      麻 晃太朗, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      第44回東海ファジィ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measuring Position Determination for Accurate and Efficient Visual Inspection using UAV2017

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Asa , Yuki Funabora Shinji Doki , Kae Doki
    • 学会等名
      2017 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフラ設備外観自動点検システムのためのベクトル量子化を利用した無人飛行体の計測位置決定2017

    • 著者名/発表者名
      麻晃太郎 舟洞佑記 道木慎二 道木加絵
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] UAVのロバストな自己位置推定を目指した複数補助UAVの位置情報の統合2017

    • 著者名/発表者名
      前田圭吾 舟洞佑記 道木慎二 道木加絵
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 補助UAVで計測した複数位置情報の選択的統合によるUAV自己位置推定のロバスト化2017

    • 著者名/発表者名
      前田圭吾 舟洞佑記 道木慎二 道木加絵
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造物付近でのロバストな位置推定のための複数UAVの位置情報の選択的統合2017

    • 著者名/発表者名
      前田圭吾 舟洞佑記 道木慎二 道木加絵
    • 学会等名
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 無人飛行体を用いたインフラ 設備外観点検システムのための計 測位置算出法2016

    • 著者名/発表者名
      麻 晃太朗, 舟洞 佑記, 道木 慎二, 道木 加絵
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Measuring Position Determination for Realization of Automatic Inspection using UAV2016

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Asa
    • 学会等名
      The 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2016)
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-10-24   更新日: 2020-03-30  

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