Development of an Algorithm for UAV Formation Control for Structural Inspection

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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を開発している。このアルゴリズムは，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する。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上に実装している。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ている。この手法については国際会議で発表して学術論文への推薦を頂戴した。アルゴリズムは単純で計算量の少ないものが求められるので，効率的なアルゴリズムを構築するべく努力を続けている。今年度中に複数の機体による自律協調飛行を完成させる予定である。そこでは，先導者となる飛行ロボットが，超音波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，追随する各飛行ロボットが自律的に各々の位置を定められる。並行して飛行する2機のUAVを組として，一方が光を照射し他方がその影を撮影する制御アルゴリズムも開発する。実機での実装を目指す。そのためのカメラで撮影した画像からコンクリートの割れ目を検出するプログラムは昨年度に完成している。Raspberry Pi3上でアドホック通信ができることはわかっているので，2機の飛行ロボットに実装する予定である。