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2015 年度 実績報告書

エッグシェルヘリコプター:全方向回転球殻を持つ飛行と車輪移動可能な飛行体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870046
研究機関東北大学

研究代表者

岡田 佳都  東北大学, 情報科学研究科, 助教 (10713000)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード飛行ロボット / 災害対応ロボット
研究実績の概要

本体と独立して全方向に受動回転できる球殻を持つマルチコプターの研究開発を行い,成果を論文,実証実験等で公表した.成果の概要を下記に示す.
開発したマルチコプターは,球殻,受動ジンバル,マルチコプター本体から構成される.球殻はジオデシックドームを発展させた軽量頑強な構造であり,錯雑した環境内を飛行する際でも,球殻の中の本体およびジンバルを保護できる.
受動ジンバルは,本体と球殻の間に搭載されている.3自由度を有するため,本体と球殻は独立に受動回転できる.これにより,環境に球殻が衝突した際,球殻のみが回転し,本体の姿勢はほぼ乱れないため,安定して飛行を継続できる.また,床や天井,壁面に球殻を接触させ,球殻をタイヤのように使いながら構造物に沿って転がることができる.
マルチコプター本体は,一般的なクワッドローター機であり,ラジコン飛行機と同様の操縦感で操縦できる.球殻とジンバルにCFRPパイプを採用し軽量になるよう工夫したため,本体に複数台の空撮用カメラやリアルタイム映像伝送器を搭載できるペイロードを実現できた.
以上の特長の組み合わせにより,錯雑した環境の中で,複雑な制御を用いることなく,マルチコプターを構造物の近傍で安定して飛行させることに成功した.錯雑環境での飛行は既存のマルチコプターのよく知られた一般的な問題であり,これを解決した本研究は,国内外の招待講演,雑誌論文,査読付き学会,TV取材等で広く注目された.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 橋梁点検を代替するための受動回転球殻を有するマルチコプターの開発と実橋梁における点検性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      岡田佳都,岡谷貴之
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: Vol.34 No. 2 ページ: 47-50

    • 査読あり
  • [学会発表] 飛行ロボットによる橋梁近接目視点検のためのカメラシステムの開発と実用性能の定量評価2015

    • 著者名/発表者名
      岡田佳都,石井拓麻,C.J.Salaan,大野和則,田所諭
    • 学会等名
      第16回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-15
  • [学会発表] Search-and-Rescue Robots before and after Robotic Surveillance by Quince in Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada
    • 学会等名
      IEEE Workshop on Humanitarian Technologies
    • 発表場所
      Cebu, Philippines
    • 年月日
      2015-12-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Proposal and Experimental Validation of a Design Strategy for a UAV with a Passive Rotating Spherical Shell2015

    • 著者名/発表者名
      S.Mizutani, Y.Okada, C.J.Salaan, T.Ishii, K.Ohno, S.Tadokoro
    • 学会等名
      the 2015 IEEE/RSJ Intl. Conf. on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2015-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 飛行体の機上カメラを用いた受動回転球殻の状態推定に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      石井拓麻,岡田佳都,大野和則,田所諭
    • 学会等名
      日本機械学会 ロボット工学・メカトロニクス講演会 2015
    • 発表場所
      京都市勧業館(京都市)
    • 年月日
      2015-05-19

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公開日: 2017-01-06  

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