オンボード処理、手のひらサイズの飛行ロボットの知能化

机载处理，让巴掌大小的飞行机器人智能化

• 批准号: 15J07324
• 负责人: 此村 領
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07324/
• 关键词: 飛行ロボット

本年度は当初の計画であった、飛行ロボットが外部充電システムに離着陸を自動的に行い、飛行ロボットが活動することを可能にするシステムの実現に向け、その要素技術となる研究を行った。外部充電システムへの離着陸を正確に行うためには、飛行ロボットの自己位置推定を高速かつ精度よく行う必要があるため、本年度は高速動作が可能なカメラを導入した自己位置推定手法を模索した。まず、飛行ロボット自身に搭載されたカメラによる画像処理によって、画像特徴点の検出、自己位置推定と誤差の少ない追従制御を行うアルゴリズムを開発し、シミュレーション上での動作を確認した。次に、実機での動作を確認することを目的とした電子回路（計算機、カメラ、慣性航法装置、モータードライバなどで構成されたもの）を設計し、実験用電子回路の設計と実装を行い、各ハードウェアの動作確認を行った。具体的にはカメラの画像が正常に得られること、その画像を飛行ロボット上の計算機だけを用いて処理し、慣性航法装置の計測結果と組み合わせて自己位置を計算できることを確認した。その後、飛行ロボットのカメラを用いた自己位置推定と、飛行動作の模擬（４つのローターを回転させる）を同時に行う実験の過程で、カメラの画像が想定以上に乱れる現象が観測された。ノイズ発生源の検証を行ったところ、モーターにより発生する電気的ノイズが想定以上にカメラの画像信号に影響することが確認された。その結果、ノイズ対策施した電子回路の再設計が必要となったため、その設計を行った。

This year, we will conduct research on the implementation of external charging system and automatic landing system. External charging system: from the landing to the correct line, flight, position estimation, high speed, accuracy, necessary, this year's high speed operation, possible, introduction, position estimation method Image processing, detection of image feature points, estimation of position error, tracking control, detection of image feature points, detection of image feature points, detection of image feature points The design and installation of electronic circuits (computers, computers, inertial navigation devices, and components) for the purpose of confirming the operation of the secondary and actual machines are carried out, and the operation of each of the electronic circuits is confirmed. The specific image of the aircraft was obtained from the aircraft, and the measurement results of the inertial navigation device were determined by the computer. After the flight, the position estimation of the flight, the simulation of the flight action (4), and the simultaneous implementation of the process, the image of the flight, and the above chaos phenomenon are detected. For example, if you want to identify the source of the image, you can identify the source of the image. As a result, it is necessary to redesign the electronic circuit.