| 研究課題/領域番号 |
21K03980
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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 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪市立大学 (2021) |
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研究代表者 |
今津 篤志 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 講師 (80440246)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | マルチコプター / 消防 / 可変ピッチプロペラ機構 / マルチコプタ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンクを持つ大型のヘリコプターから、放水ノズルを備えた小型のマルチコプターを懸下しノズルのみが近接して放水を行うシステムについて、実サイズの開発に進むための土台を築くことを目的する。
タンクヘリコプターとノズルマルチコプターの物理的相互作用について、縮小モデル実験で確認し実現性を実証する。また、より長いホースを用いた実験によりスケール効果を確認する。さらに、自動で放水を命中させる制御方法とそのための計測方法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は高層ビル火災への放水を想定し、タンクを持つ大型のヘリコプターから放水ノズルを備えた小型のマルチコプターを懸下し、ノズルのみが近接して放水を行うシステムの実現を目指し、クレーンで吊り上げたタンクから30ｍのホースでノズルマルチコプターを吊り下げ、重力による放水を行いつつノズルマルチコプターを振り上げる制御を実現した。またディープラーニングを用いた画像処理により放水着水点を推定し、放水から着水までの遅れを考慮したフィードバック制御によって放水を命中させる制御手法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的には、懸下型マルチコプターと放水の組み合わせの有効性と実現性を実験的に示すことができたこと、放水の着水点が画像処理によって検出できる可能性を示したこと、放水から着水までの遅れを考慮した制御が放水の自動命中制御に効果があることが示されたこと、に意義がある。
社会的には、スプリンクラー設備のない古い高層建築や、スプリンクラーの使えない災害時に、高層建築の火災に対する対策の一つとなりうる可能性を示したことに意義がある。
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