| 研究課題/領域番号 |
15K06304
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| 研究機関 | 足利工業大学 |
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研究代表者 |
仁田 佳宏 足利工業大学, 工学部, 准教授 (10318834)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 実証実験 / 目視検査 / 実構造物 / 天井ふところ内 / 天井 / 検査ロボット / 飛行船 / メカナムホイール |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ロボット技術を利用した狭所および高所の安全性確認のための簡易で実用的な検査手法の実用化を目的として行っている。本年度は、平成28年度に明らかとなった問題点のうち、(1)検査ロボットの状況および位置把握のためのWebカメラへの自動追尾機能の付与、(2)天井ふところ内での、簡易図面もしくは簡易な環境地図の作成方法の提案、の2つについて主に取り組み、検査ロボットおよび飛行船の自動追尾アルゴリズムおよび簡易図面作成方法を提案している。また、マン‐マシンインターフェイスを考慮した、メカナムホイール検査ロボットの操作機器および自動走行についても検討を行い、ゲームコントローラーを模擬した操作機器および天井ふところ内のためのメカナムホイール検査ロボットの野縁受けの自動乗越えアルゴリズムおよびマーカーによる自律走行アルゴリズムを提案している。問題点の解決方法およびマン‐マシンインターフェイスの有用性は、大学構内の大規模実験棟および神奈川県さがみロボット産業特区のプレ実証フィールドを対象に、実証実験を行い、確認している。本年度の研究成果については、査読付き国内シンポジウムとなる「第16回建設ロボットシンポジウム」、「第21回自動化技術シンポジウム」および査読付き国際会議となる「6th Asia-Pacific Workshop on Structural Health Monitoring」にて、発表を行っている。
また、建築分野とは異なるが、非会検査関連の企業とタンカーの老朽化検査への応用についての可能性の検討も行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は、昨年度に明らかとなった問題点のうち、(1)検査ロボットの状況および位置把握のためのWebカメラへの自動追尾機能の付与、(2)天井ふところ内での、簡易図面もしくは簡易な環境地図の作成方法の提案、の2つについて主に取り組んでいる。まず(1)自動追尾機能ついては、メカナムホイール検査ロボットおよび小型無人飛行船にマーカーとなるLEDを設置し、Webカメラの映像をリアルタイムに画像解析し、常に画像の中心位置にくるように、Webカメラを設置したサーボカメラの制御するアルゴリズムを作成し、検討を行っている。実証実験結果より、小型無人飛行船については、画像の視野範囲が広く追尾しやすいため、作成アルゴリズムが有用に機能することを確認している。メカナムホイール検査ロボットについては、実証実験結果から、暗所となるため、追尾できるものの、より高精度の追尾を行うためにアルゴリズムの改良する必要があることが明らかとなっている。(2)天井ふところ内の簡易図面もしくは簡易な環境地図の作成方法については、半自動的な簡易図面作成アルゴリズムを作成し、有用性を実証実験から確認している。
また、マン‐マシンインターフェイスを考慮し、ゲームコントローラーを模擬した操作機器および天井ふところ内のためのメカナムホイール検査ロボットの野縁受けの自動乗越えアルゴリズムとマーカーを用いた自律走行アルゴリズムを提案し、実証実験を行い、有用性を検討している。
また、本年度は査読付き国内シンポジウムに2編、査読付き国際会議に1編の論文発表を行っている。
そのため、本年度は(2)おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度となる29年度は、解決できていない課題である小型飛行船の耐風性および機動性を高めるための飛行機構の提案、マン‐マシンインターフェイスの更なる改良および目視検査以外の検査手法の提案を主な目的として研究を進める。小型飛行船の耐風性および機動性を高めるための飛行機構の提案では、空中の任意の点で停止できるように、マルチコプターと組み合わせた機構や動力源となるモーターの位置や個数に関する改良を行うことを考えている。また、マン‐マシンインターフェイスの更なる改良では、より応急的な使用が可能となるように、直接、メカナムホイールロボットや飛行船が視認できない場合や非常時に初心者でも検査可能となるように、操縦性の向上を行う。最後に、目視検査以外の検査手法の提案として、検査ロボットによる通信機能を備えたセンサーの天井ふところ内や天井部への設置方法や検査ロボットを補助とするセンサーネットワークによる振動計測システムの提案を行う予定としてる。
また、最終年度なるため、研究期間を全体を通して提案した機能やシステムについて、実構造物を対象とした実証実験を通じて検証することを考えている。
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| 備考 |
雑誌記事：仁田佳宏、松村仁夫、稲井慎介、”小型メカナムホイール検査ロボットによる天井ふところ内の目視検査”、建設機械、Vol.53, No.2, pp.34-38, 2017.2
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