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超高度防災支援システム用ユビキタス超小型空中・地上ロボット ネットワーク網の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22246028
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関千葉大学

研究代表者

野波 健蔵  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30143259)

連携研究者 並木 明夫  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40376611)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
47,970千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 11,070千円)
2012年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2011年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2010年度: 22,230千円 (直接経費: 17,100千円、間接経費: 5,130千円)
キーワード飛行ロボット / 自律制御 / 地上移動ロボット / ネットワーク / 協調制御 / 非線形制御 / 数式モデル / 障害物回避 / SLAM
研究概要

本研究は,超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを始めとする様々なセンサを搭載した約2Kg程度の複数の超小型空中ロボット(UAVs)と複数の100kg程度の小型知能移動ロボット(UGVs)とを完全自律協調制御システムとして実現するための基礎研究と応用研究を行った.とくに、UAVsとUGVsによる(1)無線ネットワーク網および協調メッシュネットワークの構築,(2)群れをなす小型動物のようにビジョンベースの未知環境外界認識技術とスワーム・フォーメーション技術の確立,(3)SLAM技術を適用した自己位置同定と3次元マッピング技術の確立,(4)UAVsとUGVsが1つのタスクを実現するための最適化技術の研究を行った.これにより「ユビキタスUAVsとUGVsの世界初の最先端完全自律協調制御システムの方法論を確立した.本研究を推進中の2011年3月11日に東日本大震災が発生して、その後の巨大津波による東京電力福島第1原発事故が発生した.本研究ではこの深刻な事態に対応するために5月の連休期間にマルチロータヘリコプターで三陸沿岸の津波被災地域を詳細に調査した.さらに,超高度防災支援システムとして東京電力福島第1原発事故放射線汚染地域での線量計測を2012年から開始して、現在までに大きな成果をあげている.そして、2012年10月にミニサーベイヤーコンソーシアムを設立して約60の機関による産学官連携を行い、精力的に信頼性・安全性・耐久性の検討を行い、事業化への検討も進めている。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (27件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Indoor Localization of Flying Robot by Means of Infrared Sensors2013

    • 著者名/発表者名
      D.Iwakura and K. Nonami
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.25 ページ: 2751-2765

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of Small Unmanned Air Vehicle in GPS-Denied Environment Using Embedded Stereo Camera, International Journal of Automation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Azrad, M. Fadhil, F. Kendoul, K. Nonami
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems

      巻: Vol.125,No.1 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Autonomous Walking over Obstacles by Means of LRF for Hexapod Robot COMET-IV2012

    • 著者名/発表者名
      M.Razali and K. Nonami
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.24,No.1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Calculation of 6-DOF Pose of Arbitrary Inclined Nuts for a Grasping Task by Dual-Arm Robot2012

    • 著者名/発表者名
      R.L.A.Shauri and K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal ofRobotics and Mechatronics

      巻: Vol.24,No.2 ページ: 363-371

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] General Airframe Design and Implementation with Low-Cost for Multi-Rotor Type Helicopters, Trans2012

    • 著者名/発表者名
      M. Tawara and K. Nonami
    • 雑誌名

      of JapanSociety of Mechanical Engineers, Ser.C

      巻: Vol.78,No.787 ページ: 872-882

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Numerical Solution Using Least- Squares Method for Inverse Kinematics Calculation of Redundant Manipulators2012

    • 著者名/発表者名
      S.Toritani, K.Nonami and R.L.A.Shauri
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.24,No.2

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] AutonomousWalking over Obstacles by Means of LRF for Hexapod Robot COMET-IV2012

    • 著者名/発表者名
      M.Razali and K. Nonami
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.24 ページ: 416-428

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of Small Unmanned Air Vehicle in GPS-Denied Environment Using Embedded Stereo Camera2012

    • 著者名/発表者名
      S. Azrad, M. Fadhil, F. Kendoul, K. Nonami
    • 雑誌名

      International Journal of Automation, Robotics and Autonomous Systems

      巻: Vol.12 ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチロータ型ヘリコプタの汎用的な機体設計手法と低コストによる実現2012

    • 著者名/発表者名
      田原誠・野波健蔵
    • 雑誌名

      日本機械学論文集C編

      巻: Vol.78, No.787 ページ: 416-428

    • NAID

      130002051353

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal impedance control based on body inertia for a hydraulically driven hexapod robot walking onuneven and extremely soft terrain2011

    • 著者名/発表者名
      A.Irawan and K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal ofField Robotics

      巻: Vol.28 ページ: 690-713

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Adaptive Impedance Control with Compliant Body Balance for Hydraulically Driven Hexapod Robot2011

    • 著者名/発表者名
      A.Irawan and K.Nonami
    • 雑誌名

      Journalof System Design and Dynamics

      巻: Vol.5 ページ: 893-908

    • NAID

      130001014196

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Sliding Mode Controller for Stereo Vision Based Autonomous Flight ofQuad-Rotor2011

    • 著者名/発表者名
      D.Pebrianti, W.Wang, D. Iwakura, Y. Song, and K. Nonami
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.23,No.1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Compliant Walking Control for Hydraulic Driven Hexapod Robot on Rough Terrain2011

    • 著者名/発表者名
      A.Irawan and K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.23,No.1 ページ: 149-162

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Approach for Transforming Linear Constraints on Petri Nets, IEEE Trans2011

    • 著者名/発表者名
      J.Luo and K.Nonami
    • 雑誌名

      on Automatic Control

      巻: Vol.56,No.12 ページ: 2751-2765

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Force Sensorless Impedance Control of Dual-ArmManipulator-Hand System2011

    • 著者名/発表者名
      K.Saiki and K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal of SystemDesign and Dynamics

      巻: Vol.5,No.5 ページ: 953-965

    • NAID

      130001014200

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Movable Range-Finding Sensor System and Precise Automated Landing of Quad-Rotor MAV2011

    • 著者名/発表者名
      D. Iwakura, W. Wang, K. Nonami and M. Haley
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics

      巻: Vol.5,No.1 ページ: 17-29

    • NAID

      130000431808

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Assembly manipulation of small objects by dual-armmanipulator2011

    • 著者名/発表者名
      R.L.A.Shauri and K.Nonami
    • 雑誌名

      Assembly Automation

      巻: Vol.31 ページ: 263-274

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Sliding Mode Controller for Stereo Vision Based Autonomous Flight of Quad-Rotor2011

    • 著者名/発表者名
      Dwi Pebrianti, Kenzo Nonami
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.23, No.1 ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Approach for Transforming Linear Constraints on Petri Nets2011

    • 著者名/発表者名
      J.Luo, K.Nonami
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Automatic Control

      巻: Vol.56, No.12 ページ: 2751-2765

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autonomous Hovering and Landing of a Quad-rotor Micro Aerial Vehicle by Means of on Ground Stereo Vision Systems2010

    • 著者名/発表者名
      D.Pebrianti, F.Kendoul, S.Azrad, W.Wang, K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal of System, Design and Dynamics

      巻: Vol.4,No.2 ページ: 269-284

    • NAID

      130000257115

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Visual Servoing of Quadrotor Micro-Air Vehicle Using Color-Based Tracking Algorithm2010

    • 著者名/発表者名
      Azrad, F. Kendoul, K. Nonami
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics

      巻: Vol.45,No.2 ページ: 255-268

    • NAID

      130000257114

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Attitude Control of Quad Rotors QTW-UAV with Tilt Wing Mechanism2010

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, K.Nonami
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics

      ページ: 416-428

    • NAID

      130000257126

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Precise Landing of Quad-rotor MAV with Movable Outer sensors,Trans2010

    • 著者名/発表者名
      D. Iwakura,W.Wan,K. Nonami
    • 雑誌名

      of Japan Society ofMechanical Engineers, Ser.C

      巻: Vol.76,No.761 ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Attitude Control of Small Electric Helicopter by Using Quaternion Feedback,Trans2010

    • 著者名/発表者名
      S.Suzuki,D.Nakazawa,K.Nonami,M.Tawara
    • 雑誌名

      of Japan Society of Mechanical Engineers, Ser.C

      巻: Vol.76,No.761 ページ: 51-60

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Attitude Control of Quad Rotors QTW-UAV with Tilt Wing Mechanism2010

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Suzuki, Kenzo Nonami
    • 雑誌名

      Journal of System Design and Dynamics

      巻: Vol.4, No.3 ページ: 416-428

    • NAID

      130000257126

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise Landing of Quad-rotor MAV with Movable Outer sensors2010

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iwakura, Weigh Wan, Kenzo Nonami
    • 雑誌名

      Trans. of Japan Society of Mechanical Engineers, Ser.C

      巻: Vol.76, No.761 ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attitude Control of Small Electric Helicopter by Using Quaternion Feedback2010

    • 著者名/発表者名
      S.Suzuki, D.Nakazawa, K.Nonami, M.Tawara
    • 雑誌名

      Trans.of Japan Society of Mechanical Engineers, Ser.C

      巻: V Vol.76, No.761 ページ: 51-60

    • NAID

      130000674410

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Recent Research Activities of Autonomous Robots2012

    • 著者名/発表者名
      Kenzo Nonami
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent and Autonomous Systems 2012
    • 発表場所
      済州島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Leader-Follower Formation Control of Multiple Quad-rotor Aerial Vehicles2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fadhil Abas, Syaril Azrad, Dwi Pebrianti, D.Iwakura, Yuze Song, K.Nonami
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Small-Scale, Light Weight, and Versatile Attitude Sensor2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tawara, S.Suzuki, K.Nonami
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Optimal Impedance Control with TSK-type FLC for Hard Shaking Reduction on Hydraulically Driven Hexapod Robot2011

    • 著者名/発表者名
      A.Irawan, K.Nonami, M.R.Daud
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LRF Assisted Autonomous Walking in Rough Terrain for Hexapod Robot COMET-IV2011

    • 著者名/発表者名
      M.R.Daud, K.Nonami, A.Irawan
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Implementation of An Iterative 6-DOF Pose Estimation Method for Grasping a Hexagonal Nut by a Multilink Robot Arm2011

    • 著者名/発表者名
      Ruhizan Liza Ahmad Shauri, Shunsuke Toritani, Kenzo Nonami
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sophisticated Network System using Micro Air Vehicles and Wireless Networks for Enhanced Safety against Natural Disasters2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fujii, Noriaki Yoshikawa, Kenzo Nonami
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Indoor localization system for flying robots utilizing infrared sensors2011

    • 著者名/発表者名
      D.Iwakura, K.Nonami, D.Fujiwara
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Control system design for a small size Multi-Rotor MAV2011

    • 著者名/発表者名
      W.Wang, Y.Zhou, F.Wang, Y.Cheng Y.Z.Song, K.Nonami
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-10-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Autonomous Battery Exchanging System for MAV2011

    • 著者名/発表者名
      H.Ayusawa, D.Iwakura, D.Nguyen, X.Wu, K.Nonami, D.Fujiwara
    • 学会等名
      ICIUS2011
    • 発表場所
      千葉市三井ガーデンホテル千葉
    • 年月日
      2011-10-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Autonomous Flying Robots2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nonami, K.Farid, S.Suzuki, W.Wang
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] システム動力学と振動制御2010

    • 著者名/発表者名
      野波
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] Autonomous Flying Robots2010

    • 著者名/発表者名
      Kenzo Nonami, et al.
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      Springer, 2010
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mec2.tm.chiba-u.jp/~nonami/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mini-surveyor.com/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 野波研究室ホームページ

    • URL

      http://mec2.tm.chiba-u.jp/~nonami/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] ミニサーベイヤーホームページ

    • URL

      http://mini-surveyor.com/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mec2.tm.chiba-u.jp/~nonami/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 小型姿勢センサ2012

    • 発明者名
      野波健蔵、鈴木智、田原誠
    • 権利者名
      野波健蔵、鈴木智、田原誠
    • 産業財産権番号
      2012-067533
    • 出願年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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