ドローンの性能限界を引き出すリアルタイム最適化

概要

ドローンの普及とともに、飛行制御の高度化が求められている。本研究では、マルチコプターを対象として、入力の拘束や運動の非線形性を陽に考慮しつつ運動性能を限界まで引き出す非線形モデル予測制御を検討する。
適用するケースのひとつは、移動するターゲットの最適な追従・障害物の最適な回避を目的とするケースである。もうひとつは、いくつかのローターが故障した際に、残りのローターを最適に組み合わせることで水平姿勢と高度の維持を目的とするケースである。高速な最適化計算により、これらを実時間で実現する。

産業界への展開例・適用分野

ドローンは宅配、災害救助、測量、インフラ点検、農業など様々な分野での活躍が期待されている。ドローンが飛行するにあたって、ターゲットへの追従・障害物の回避、そして故障時の安定飛行は基本的なタスクである。そこで本研究では、これらの基本タスクの高度な実現を目標としている。また、最適化の評価関数を変更することで、他にもさまざまな制御目的に対応することができる。

研究者

氏名	専攻	研究室	役職/学年
中山 奎吾	システム科学専攻	統合動的システム論分野	修士1回生
木村 豪男	システム科学専攻	統合動的システム論分野	その他学生
大塚  敏之	システム科学専攻	統合動的システム論分野	教授
星野 健太	システム科学専攻	統合動的システム論分野	助教

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