| 研究課題/領域番号 |
20K04387
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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20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
大原 賢一 名城大学, 理工学部, 教授 (50517886)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | マルチコプタ / インフラ点検 / 変形機構 / 可変機構 / 飛行制御 / ロボティクス / 制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
橋梁などのインフラ点検において，マルチコプタなどの利用は有効であるが，この導入のためには、より安定した検査の実現に向けた改善が必要になっている．多くのドローンは水平飛行時に機体を傾ける必要があり、補助具なしで検査対象面を一定の距離で観察することや，狭隘部での近接撮影も困難である．従来研究では，こうした箇所の点検を対象としたシステムも開発されているが，マルチコプタが大型化する傾向があり，現場への導入は容易ではない．そこで，本研究では，インフラ点検の自動化に資することを目指し，安定した近接撮影と狭隘部の近接撮影を目指した可変機構を有するマルチコプタの開発を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，安定したインフラ点検を目的として，従来研究で見られるマルチコプタにロボットアームを搭載する形ではなく，プロペラアームにチルト，伸縮機構を設けることで，点検の安定化や接近や狭隘空間の点検に活用可能なマルチコプタの開発を目指した．シミュレーションや試作を通じて，変形機構の課題を明らかにしながら，1自由度のチルト機構と伸縮機構を持ったマルチコプタを設計し，飛行実験を通じて変形機構を有した状態でも安定した飛行ができることを検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，インフラ点検への利用を想定した変形機構を有するマルチコプタを提案し，その基礎検証を行った．4ロータや6ロータのマルチコプタに対して，プラスアルファで機能を追加する形の研究は多く見られるものの，通常のマルチコプタと同様の形状を持ちながら，変形により求める機能を実現できる本提案は独創的な研究となった．機体重量の軽量化が可能となるため，マルチコプタの飛行時間の増加も期待でき，インフラ点検へのマルチコプタの活用に資する知見を得ることができた．
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