2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K01330
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
三輪 昌史 徳島大学, 大学院理工学研究部, 准教授 (40283957)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 全天候 / 防水 / 衝突回避装置 / 斜面での離着陸 / 不整地での離着陸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルチローター機を全天候に対応させるため、市販の機体に防水加工を施されたモータの採用し、制御系及びバッテリを防水ケースに搭載した実験機を製作した。実験機には赤外線マーカーを検出する位置センサも搭載し、非GPS環境下での自動着陸を実装した。また、制御系及びバッテリを防水ケースに搭載した同様の小型機を別途製作し、実際に水面への離水・着水に成功した。さらにロータを逆転させることで水中への潜航や水中での機動、浮上からの離水にも成功し、空中・水上・水中での機動を実現した。
橋梁の下部やトンネル内での調査時を想定し、マルチロータ機と壁面との衝突を避けるためにレーザーレンジファインダを用いた障害物回避装置を試作した。この装置は既存のフライトコントローラに接続することで使用できるにした。この装置を取り付けた機体をホバリングさせ、大型の平板を近づけたところ、障害物として検出し、自動的に回避を行えることを確認した。
災害発生時における不整地での運用を想定し、斜面での離着陸の実験を行った。実験では一般的なスキッド（着陸脚）をもつ機体と、フルガードの機体（機体全体がガードに守られている）を使用した。離着陸場所として、人工芝を張ったコンパネを用意し、コンパネに7度、17度、27度の傾斜を持たせて実験を行った。その結果、離陸においてはどの条件でも実施できた。一方、着陸ではフルガードの機体はどの条件でも着陸できたが、一般的なスキッドを持つ機体では27度の傾斜では転倒し着陸できなかった。
推力偏向機構として二次元偏向ノズルを製作し、市販のダクトファンに取り付けてその性能評価を行った。また、この推力偏向機構を推力装置とした倒立型の飛行体を製作し、離着陸とホバリングに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画と比較すると、ケージ機構の設計・製作、推力偏向装置の設計・製作、全天候対応のための防水構造の試作、水上での移動は達成しているが、ローラ―取り付けスライドゲージの製作と推力偏向によるスライド移動および強風時のホバリングについては未達成である。
一方、当初予定していた水上移動だけでなく水中移動に成功し、加えて29年度の計画に関連するレーザーレンジファインダを用いた障害物回避システムの試作を先行して行った。
以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度は、ローラ―取り付けスライドゲージの製作、推力偏向によるスライド移動および強風時のホバリングと平行して、
・天井/壁面接触、水上移動時の操縦支援
・調査対象に接触し、調査対象の形状に沿って飛行する方法
を実現する操縦支援システムを検討する。
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| Causes of Carryover |
実証試験を屋外で行ったときに、専門家（専門業者）に支援を依頼した。その費用として謝金を検討していたが、専門業者の作業であるため謝金ではなく費用として支払った。また学生アルバイトを予定していたが、指導学生の研究教育活動として実験を行った。そのため謝金として用意した予算の使用は次年度にした。
機体フレームの製作を予定していたが、実験結果を反省したところ設計案を変更し、製作を延期した。機体フレームの製作・部品購入費用は次年度にした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
製作した実験機の評価を実際に屋外での使用で評価する。その時の学生アルバイト・繊毛業者の支援の対価として使用する。
29年度に製作することにした機体フレームの製作・部品購入費用に使用する。
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