研究内容

飛行船ロボットシステム


飛行船は浮力を利用して飛行するため，高いエネルギ効率で 長時間滞空することができる． また，安全で低騒音であり， 低空飛行も可能である．

飛行船はその空力特性を考えると，横方向への移動損失が大きいため， 横方向への直接的な力を持たない劣駆動システムであることが一般的に多い． またペイロードをかせぐためには，大きな船体にして浮力を稼がなければならず， 特に屋外では，風の影響を非常に受けやすい． これらの原因により，その飛行制御や離着陸制御は困難なものとなることが容易に予想される． 我々はこのような飛行船の自律化を目指し，風洞試験などの特性取得試験による 飛行船モデル・飛行船シミュレータの構築や飛行制御系設計法などに関する研究を行い， 全長12mの飛行船ロボットを用いて，実機実験も行っている． また回転型ステレオカメラや3次元レーザスキャナを搭載して観測を行うなど， 飛行船の利用方法を含めた飛行船ロボットシステムに関する様々な研究を行っている．

現在までに，災害後の詳細な被害状況の確認などレスキュー活動支援に向けて， JAXA(宇宙航空研究開発機構)航空プログラムグループ無人機・未来型航空機チームや 消防庁消防研究センターと屋外型飛行船ロボットに関する共同研究を実施するなど， 実用化に向けた研究開発を行っている．

開発経緯など：


関連プロジェクト・助成金

  1. セコム科学技術振興財団（平成20～23年度）
    自律型飛行船ロボットを用いた自動情報収集・提示システムの構築

  2. 文部科学省 科学研究費 若手研究(A) (平成17～19年度)
    自律型飛行船ロボットによるレスキュー活動支援システムに関する研究

  3. 経済産業省 地域新生コンソーシアム研究開発事業 (平成18～19年度)
    国際レスキューシステム研究機構
    RT応用メッシュネットセンサによるユビキタス防災・防犯システム
    ３次元移動ロボットの開発

  4. JR西日本あんしん社会財団（平成24年度）
    被災状況の上空からの撮影・提示システムに関する研究

  5. 川西記念新明和教育財団（平成18年度）
    飛行船ロボットによるレスキュー活動支援のための三次元レーザスキャン技術に関する研究

  6. 関西エネルギー・リサイクル科学研究振興財団研究助成（平成17年度）
    飛行船ロボットによる被災地の画像情報収集と提示システムに関する研究

  7. 神戸大学若手教員研究支援（平成17年度）
    人間環境の安全性と快適性に関する研究プロジェクト， レスキュー活動支援のための三次元レーザースキャン技術に関する研究，

関連発表論文

学術論文，解説記事，国際会議論文
  1. Hitomu Saiki, Taisuke Kobayashi, Takanori Fukao, Takateru Urakubo, Kiminori Araiba, Hisanori Amano: Control for Suppressing Roll Motion of Outdoor Blimp Robots for Disaster Surveillance,
    AIAA Infotech (2015/1)

  2. 吉田 武史，川面 怜哉，塩澤 秀門，深尾 隆則，嶋田 忠男： 被災状況提示のためのモーションステレオによる密な三次元再構成，
    写真測量とリモートセンシング，Vol.53, No.1, pp.21-33 (2014/3)

  3. 吉田 武史，塩澤 秀門，深尾 隆則，横小路 泰義： Epipolar transfer を利用した対応点探索と回転型ステレオカメラによる密な三次元再構成，
    日本ロボット学会誌，Vol.31, No.10, pp.75-83 (2013/12)

  4. 塩澤 秀門，吉田 武史，深尾 隆則，横小路 泰義： Velodyne レーザスキャナを用いた上空からの三次元再構成，
    日本ロボット学会誌，Vol.31, No.10, pp.48-56 (2013/12)

  5. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，河野 敬： 災害監視を目的とした屋外型飛行船ロボットの経路追従制御，
    日本機械学会論文集 C編 Vol.79, No.798, pp.236-251 (2013/2)

  6. 吉田 武史，塩澤 秀門，深尾 隆則，横小路 泰義： 回転型ステレオカメラを用いた屋外シーンの密な三次元再構成，
    計測自動制御学会論文集，Vol.49, No.1, pp.149-157 (2013/1)

  7. Hitomu Saiki, Takanori Fukao, Takateru Urakubo, and Takashi Kohno: A Path Following Control Method under Wind Disturbances for Outdoor Blimp Robots,
    2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, pp.978-984 (2011/12)

  8. Takeshi Yoshida and Takanori Fukao: Dense 3D Reconstruction Using a Rotational Stereo Camera,
    2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, (2011/12)

  9. Hitomu Saiki, Takanori Fukao, Takateru Urakubo, and Takashi Kohno: Hovering Control of Outdoor Blimp Robots Based on Path Following,
    Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.23, No.2, pp.207-214 (2011/4)

  10. 佐伯 一夢，深尾 隆則，石森 裕基： 屋外型飛行船ロボットの自動離着陸制御，
    日本機械学会論文集 C編 Vol.77, No.775, pp.1004-1016 (2011/3)

  11. 石森 裕基，深尾 隆則，佐伯 一夢，河野 敬： 屋外型飛行船ロボットの自動着陸制御，
    日本機械学会論文集 C編 Vol.76, No.772, pp.3603-3611 (2010/12)

  12. Hitomu Saiki, Takanori Fukao, Takateru Urakubo, and Takashi Kohno: Hovering Control of Outdoor Blimp Robots Based on Path Following,
    2010 IEEE Multi-Conference on Systems and Control, (2010/9)

  13. Shinji KAKEGAWA, Takanori FUKAO, and Masahiro OKUYAMA: Aerodynamic Characteristics of an Airship with the Cruciform, X, and Inverted-Y Fins - a Wind Tunnel Experiment and Estimation,
    2009 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology (2009/11)

  14. Hitomu SAIKI, Takanori FUKAO, Takashi KOHNO: Automatic Landing Control of Outdoor Blimp Robots,
    9th IFAC Symposium on Robot Control (SYROCO2009), (2009/9)

  15. Takanori Fukao, Takashi Oshibuchi, Koichi Osuka, Takashi Kohno, Yasuhito Tomoi: Outdoor Blimp Robots for Rescue Surveillance Systems,
    In Proc. SICE Annual Conference (2008/8)

  16. Takanori Fukao, Akito Yuzuriha, Takafumi Suzuki, Takeshi Kanzawa, Takashi Oshibuchi, Koichi Osuka, Takashi Kohno, Masahiro Okuyama, Yasuhito Tomoi and Masaaki Nakadate: Inverse Optimal Velocity Field Control of an Outdoor Blimp Robot - Blimp Surveillance Systems for Rescue -,
    In Proc. 2008 IFAC World Congress (2008/7)

  17. 深尾 隆則： 自律型飛行船ロボットの開発－災害後の情報収集システム構築を目指して－，
    日本機械学会誌，Vol.111，No.1073，pp.333 (2008/4)

  18. Takanori Fukao, Takeshi Kanzawa and Koichi Osuka: Tracking Control of an Aerial Blimp Robot Based on Image Information,
    In Proc. of IEEE Conference on Control Applications (2007/10)

  19. 深尾 隆則： 特集「空中ロボティクス」 空中ロボットシステム紹介 画像情報に基づく自律型飛行船ロボットの開発
    日本ロボット学会誌，Vol.24, No.8, pp.929 (2006)

  20. Takanori Fukao, Takeshi Kanzawa, and Koichi Osuka: Inverse Optimal Tracking Control of an Aerial Blimp Robot,
    In Proc. of 5th International Workshop on Robot Motion and Control, pp. 193-198 (2005/6)

  21. Takanori Fukao: Inverse Optimal Tracking Control of a Nonholonomic Mobile Robot,
    In Proc. of 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2004), pp. 1475-1480 (2004/10)

  22. Takanori Fukao, Kazushi Fujitani and Takeo Kanade: Image-based tracking control of a blimp,
    In Proc. 42nd IEEE Conference on Decision and Control, pp. 5414-5419 (2003/12)

  23. Takanori Fukao, Kazushi Fujitani and Takeo Kanade: An autonomous blimp for a surveillance system,
    In Proc. of 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2003), pp. 1820-1825 (2003/10)

国内学会講演会，シンポジウム発表論文
  1. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，新井場 公徳，天野 久徳： 災害監視を目的とした自律型飛行船ロボットによる画像計測，
    ロボティクス・メカトロニクス講演会2014 (ROBOMEC'14) (2014/5)

  2. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，新井場 公徳，天野 久徳： 災害監視を目的とした屋外型飛行船ロボットの縦系制御，
    第14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 (SI2013) (2013/12)

  3. 吉田 武史，深尾 隆則，嶋田忠男： スーパーピクセルによる欠損補完を利用した三次元モデルの密な三次元再構成，
    第14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 (SI2013) (2013/12)

  4. 佐伯 一夢，小林 大介，深尾 隆則，浦久保 孝光，新井場 公徳，天野 久徳： 災害監視を目的とした屋外型飛行船ロボットのロール抑制制御，
    第51回飛行機シンポジウム (2013/11)

  5. 吉田 武史，川面 怜哉，塩澤 秀門，深尾 隆則，嶋田 忠男： 災害情報提示のためのモーションステレオによる三次元再構成，
    第19回画像センシングシンポジウム (2013/6)

  6. 吉田 武史，塩澤 秀門，深尾 隆則： Epipolar transferを利用した対応点探索と回転型ステレオカメラによる密な三次元再構成，
    第30回記念日本ロボット学会学術講演会 (2012/9)

  7. 塩澤 秀門，吉田 武史，深尾 隆則： Velodyne レーザによる平面情報を利用した三次元再構成，
    第30回記念日本ロボット学会学術講演会 (2012/9)

  8. 川面 怜哉，吉田 武史，深尾 隆則： 飛行船ロボットに搭載したカメラによるモーションステレオ，
    SICE関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会 (2012/1)

  9. 吉田 武史，深尾 隆則： 回転型ステレオカメラを用いた屋外シーンの密な三次元再構成，
    第12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 (SI2011) (2011/12)

  10. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，河野 敬： 屋外型飛行船ロボットの直線経路追従制御，
    第12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 (SI2011) (2011/12)

  11. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，河野 敬： 屋外型飛行船ロボットの自律飛行制御，
    日本航空宇宙学会関西支部・中部支部大会 (2011/11)

  12. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，河野 敬： 飛行船ロボットの強風下での滞空制御系設計法，
    システム制御情報学会研究発表講演会 (2011/5)

  13. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，河野 敬： 屋外型飛行船ロボットの風外乱下での飛行制御系設計法，
    第16回ロボティクスシンポジア，(2011/3)

  14. 塩澤 秀門，吉田 武史，深尾 隆則： 飛行船に搭載したレーザレンジファインダとカメラによる三次元モデル再構成，
    SICE関西支部若手研究特別発表会2011，(2011/1)

  15. 吉田 武史，塩澤 秀門，深尾 隆則： 回転型ステレオカメラによる三次元モデル構成法，
    SICE関西支部若手研究特別発表会2011，(2011/1)

  16. 佐伯 一夢，勝田 雄大，深尾 隆則，河野 敬，奥山 政広： 空力特性を考慮した屋外型飛行船ロボットの飛行制御，
    第48回飛行機シンポジウム，(2010/11)

  17. 佐伯 一夢，深尾 隆則，浦久保 孝光，河野 敬： Path Followingに基づいた屋外型飛行船ロボットの滞空制御，
    ロボティクス・メカトロニクス講演会2010 (ROBOMEC'10) (2010/6)

  18. 石森裕基，佐伯一夢，深尾隆則，河野敬： 屋外型飛行船ロボットの自動着陸制御，
    第15回ロボティクスシンポジア (2010/3)

  19. 岡村祐樹，深尾 隆則，佐伯 一夢： H∞制御を用いた屋外型飛行船ロボットの自動着陸制御，
    SICE関西支部若手研究発表会 (2010/1)

  20. 掛川 晋司，深尾 隆則，奥山 政広： 任意尾翼形態を持つ飛行船の定常空気力推算手法の構築と検証
    第47回飛行機シンポジウム (2009/11)

  21. 佐伯 一夢，深尾 隆則： 横滑りを考慮した屋外型飛行船ロボットの自動着陸制御，
    第11回「運動と振動の制御」シンポジウム －MoViC2009－, (2009/9)

  22. 佐伯一夢，深尾隆則，石森裕基，宮島才訓，大須賀公一，河野敬： 屋外型飛行船ロボットの自動着陸制御，
    第14回ロボティクスシンポジア (2009/3)

  23. 石森 裕基，深尾 隆則，佐伯 一夢，宮島 才訓，大須賀 公一： H∞制御を用いた屋外型飛行船ロボットの自動着陸制御，
    SICE関西支部若手研究発表会 (2009/1)

  24. 深尾隆則： 自律型飛行船ロボットシステムの構築について 日本航空宇宙学会関西支部 第418回航空懇談会 (2008/9)

  25. 宮島才訓，深尾隆則，大須賀公一，河野敬(JAXA)： 屋外型飛行船ロボットの角度場制御に関する研究， 第26回日本ロボット学会学術講演会 (2008/9)

  26. 吉田武史, 深尾隆則, 浦久保孝光, 大須賀公一, 小林滋，高森年： 屋内型飛行船ロボットシステムの開発， ROBOMEC'08 (2008/6)

  27. 深尾隆則，鴛渕崇，大須賀公一，河野敬，友井康人，奥山政広，中舘正顕： 屋外型飛行船ロボットの制御系設計法， 第13回ロボティクスシンポジア (2008/3)

  28. 深尾隆則： 飛行船ロボットの画像情報に基づく制御法 日本ロボット学会第37回シンポジウム 「浮かぶロボット～軽飛行機ロボティクス～」 (2006.10)

  29. 深尾隆則，神澤毅，大須賀公一： 劣駆動飛行船ロボットの逆最適制御， 第11回ロボティクスシンポジア，(2006/3)

  30. 神澤 毅，深尾 隆則，大須賀 公一： 画像情報に基づく飛行船ロボットシステム， ロボティクス・メカトロニクス講演会2005，(2005/6)

  31. 深尾，藤谷，金出： 飛行船ロボットによる監視システム， 第9回ロボティクスシンポジア (2004/3)

  32. 深尾，藤谷，金出： 飛行船ロボットの画像情報に基づく制御， 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 ＳＩ２００３ (2003/12)

最終更新：平成27年5月