概要

 有線ケーブルで繋がれたドローンのネットワークを「ドロネット」とよび,この概念を提案します.

 従来のドローンは,単体が通常であり,また,それらの群を考える場合でも,単体ドローン運動の協調動作は一部実現されていますが,ドローン群の実現する機能は限られていました.

 提案する「ドロネット」は,有線ケーブルでドローン間を結合してネットワークを構成しています.ドロネットの各ドローンは,近傍の結合有線ケーブル群に依存する,分散制御の新アルゴリズムで,外力で生じる不安定状態の安定化を実現します.ドロネットの目的地への飛行は,仮想外力の設定により,安定化の機能の中で実現します.その他,以下で述べる,単体の群では実現できない機能を実現しています

 また,ドロネットには,各ドローンへの給電が,自分のもつバッテリーによるものと,地上から有線ケーブルによるもの,の2種類があります.その結果,

1) 地上から有線ケーブルで給電するドロネットは長時間飛行を可能とする,
2) 単体ドローンでは運べなかった重い荷物を,ネット全体が負荷分散として,運ぶことができる,
3) ネットワークを形成することで,風などの外乱や,故障したドローンは荷物扱いされ落下せず.故障について頑健となる,
4) 線状のドロネットは,建物や橋梁の複雑な構造物内部に,空中ヘビのように入り込むことができ,そこでの計測機器を,地上からの有線給電で,長時間に動作させることができる.
5) 地上からの有線給電をしないドロネットには,飛行用のみのバッテリーを搭載する部分ドローン群により,長時間飛行を行う.

 など,ドローンが群をなすことで実現する新しい機能を生じさせています.

 下の画像は,ドロネットの,飛行,荷物の運搬,一部のドローンの故障,線状ドロネット飛行のシミュレーションと,製作中の実機を示しています.

[参考]  岡 隆一、畠 圭佑,"ドロネット -- 有線結合ドローン・ネットワーク ---",  計測と制御,Vol.56, No.1, pp.40--43 (2017).

 なお、この技術は特許出願中です.


 

講座・グループ

研究カテゴリー

活動分野
ロボット 知能システム ネットワーク
関連キーワード