構造物点検におけるカメラ・画像操作のみによるマルチコプター操縦システムの開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K06185
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 佐藤 和也 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30284607)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: マルチコプター / 画像処理 / 機械学習

研究成果の概要

橋などの点検においてマルチコプターを用いることが検討されている．しかし操縦者がマルチコプターを直接目視せず操縦する必要があるため，操縦が難しいこと，GPSやコンパスが橋梁下では使えないことから，マルチコプターの自律飛行が困難であることが指摘されている．本研究では橋梁上から吊り下げたカメラ映像をもとに，マルチコプターを自律飛行制御させることを目指し，実験システムを構築し，自律飛行制御が達成可能であることを実証した．また2つのカメラ映像内をまたいだマルチコプターの自律飛行，総重量変化に対応するため適応制御法を適用した自律飛行を実機実験により実証した．

自由記述の分野

制御工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

簡素なカメラ映像により得られるマルチコプターの位置情報のみを用いて，その映像内に写る範囲でマルチコプターの3次元空間での自律飛行制御を実機実験により達成した．また2つのカメラ映像を結合した拡張された空間内でのマルチコプターの3次元空間での自律飛行制御，マルチコプターの総重量が変化しても自動的に良好な飛行制御性能が得られる適応制御法を用いた自律飛行制御法の実機実験により検証した．高価かつ高性能はセンサーなどを用いたマルチコプターの自律飛行制御は国内外で広く散見されるが，簡素なカメラ映像を用いた本研究による成果は実用上，大変意義深い．