| 研究課題/領域番号 |
20K05010
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| 研究機関 | 山陽小野田市立山口東京理科大学 |
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研究代表者 |
神林 靖 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 教授 (40269527)
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| 研究分担者 |
滝本 宗宏 東京理科大学, 創域理工学部情報計算科学科, 教授 (00318205)
松澤 智史 東京理科大学, 創域理工学部情報計算科学科, 准教授 (20385529)
鎌田 賢 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (70204609)
中谷 多哉子 放送大学, 教養学部, 教授 (30431662)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 飛行ロボット / 移動エージェント / 構造物検査 / 群ロボット / 自律飛行 |
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| 研究実績の概要 |
構造物の健全性を，外側から精査することを目的とする自律的無人飛行群ロボットシステムを開発した。人間による視覚検査では非効率であり，災害時などには間に合わないことがある。この問題を解決するために，本プロジェクトでは，複数の自律的な飛行ロボットによる編隊によって，構造物の網羅的な健全性検査を自動化することを提案し実装した。多くの構造物の健全性検査には電気機械インピーダンス等が用いられているが，本研究では画像処理だけによる検査に絞って，その実現可能性を探求した。研究の主な成果としては，一群の飛行ロボットを編隊として使用することで，自律的にかつ網羅的にコンクリート壁に沿って安定した飛行を実現して，ひび割れ等の問題点を抽出することができた。
本年度は最終年度なので，安定した編隊飛行を自律的に可能にするための各種センサの取り付けと相互制御，デジタルデータを効率よくアナログ制御システムにフィードバックするシステムの開発に注力し，評価実験を行った。
飛行ロボットの編隊を任意の形状に編成するアルゴリズムは，今まで培ってきた移動エージェントを用いた分散処理を基本とした。シミュレータ上で開発したアルゴリズムが有効であることを確認するべく，助成金にて購入した飛行ロボッットPhantom 4上に実装した。
Phantom 4（以下UAV）ではAPIが公開されていないので，UAV上のセンサから受け取ったデジタル情報から制御情報を生成して，更にそれをアナログ信号に変えてUAVに送信して飛行制御を行うという方法を採用した。複数のLIDARセンサを期待に取り付けることで，コンクリート壁面から一定の距離をとり安定して，先導者となる飛行ロボットが，LIDARセンサと光学カメラを用いて構造物から一定の距離を取りつつ基準位置を定めることで，追随する一体の飛行ロボットが自律的に位置を定められるようにできた。
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