接触飛行で高耐風な２輪ドローンの非ホロノミック最適制御と橋梁点検実験実証と実用化

• 研究課題/領域番号: 24K07540
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21040:制御およびシステム工学関連
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 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)
• 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)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 制御工学 / ドローン / 車輪型ロボット / 飛行ロボット

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、高耐風性と高精度目標値追従性を達成する２輪ドローンの自動制御システム開発と橋梁点検の自動化への応用である。構造物に接触飛行する場合、２輪動作による非ホロノミック拘束だけでなく、壁面付近に発生する流れや渦や境界層による推力変動など特有の現象が発生する。本研究では、豊富な飛行データと風洞実験に基づき、構造物に接触飛行する場合に発生する特有の外乱を解析し、明確な数式でモデル化する。つぎにその外乱モデルに基づいた２輪ドローンの非ホロノミック拘束の下での高耐風・高精度な最適位置制御システム開発を行う。橋梁全体の近接目視点検に応用し、実機飛行実験により、実際の点検現場で評価・実証する。