| 研究課題/領域番号 |
18K04196
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
山田 学 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40242903)
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| 研究分担者 |
仲野 聡史 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30847893)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 制御工学 / 飛行ロボット / 自動制御 / 壁面走行 / 天井走行 / 地上走行 / 接触飛行 / ドローン / 車輪型ロボット / 非線形系 / 追従制御 / 非線形システム / 非ホロノミックシステム / 厳密な線形化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、構造物に接触しながら目標値に高精度で追従飛行できる車輪型ドローンの自動制御システムの開発である。本研究では、まず、小型で軽量な車輪型ドローンの試作機を製作し、風洞実験などで、構造物に接触飛行する場合の車輪型ドローンの運動学モデルを導出した。つぎに、そのモデルに基づいて、車輪型ドローンを空中だけでなく、地上や壁面や天井を接触飛行しながら、目標値に高精度で追従できる自動制御系を開発し、実機に基づいたシミュレーションや実機による飛行実験で性能を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
車輪型ドローンは申請者独自の特許技術であり、今後の成功のカギは自動操縦技術の蓄積である。まず、本研究成果の学術的意義は、風洞実験などで、運動学モデルを初めて導出したことと、車輪型ドローンを空中だけでなく、地上や壁面や天井を接触飛行しながら、目標値に高精度で追従できる自動制御系を開発し、数多くの知見が得られたことである。一方、社会的意義として、本研究の成果は、生活に密接した様々な分野に応用ができ社会的効果が高いことである。例えば、建物の屋内外の無人飛行パトロールシステムやビルの外壁検査システムなど、多方面への事業展開も可能であり、本研究成果が「日本発の国産ドローン開発」につながる研究成果である。
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