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2022 年度 研究成果報告書

カルバック・ライブラー制御を用いた超小型クワッドロータの自律群飛行

研究課題

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研究課題/領域番号 18K13782
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21040:制御およびシステム工学関連
研究機関関西大学

研究代表者

本仲 君子  関西大学, システム理工学部, 准教授 (70781772)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード群飛行 / 障害物回避 / 動作計画
研究成果の概要

本研究では,カルバック・ライブラー制御を用いて,複数の小型クワッドロータの自律群飛行を実現することを目的とした.まず,クワッドロータ群の自律飛行に不可欠である,衝突回避アルゴリズムについて検討し,buffered Voronoi cellsに基づく相互衝突回避アルゴリズムを実装した.実装結果はシミュレーションにより確認し,新たに生じた問題点に対応するための改良を行った.特に,デッドロックへの対処,LiDARで得られた局所情報のみを用いた移動,高さ方向も含めた3次元空間における衝突回避に関する手法を提案した.また,実機実験の設備を整え,4台のクワッドロータの群飛行実験を行った.

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

本研究では,クワッドロータの群飛行時に必須となる衝突回避アルゴリズムの改良と検証を行った.具体的には、BVCを用いた相互衝突回避アルゴリズムを実装・改良し,デッドロックへの対処や,局所情報のみを用いた移動手法を提案し,3次元空間における衝突回避を実現した.これは群飛行の実現を前進させるものであり,学術的に重要である.また,群飛行技術の進展は物流・監視・災害対策などを目的として社会的にも期待されており,その点でこれらの成果は社会的意義も有している.

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公開日: 2024-01-30  

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