産業用無人ヘリコプターファジィ自動制御システム (オムロン、東京工業大学)

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事例名

産業用無人ヘリコプターファジィ自動制御システム

企業・団体名

オムロン、東京工業大学

出展

日刊工業新聞 1993年

内容

 産業用無人ヘリの操擬 ファジィで自動化 制御システム開発 オムロン(社長立石義雄氏)と東京工業大学は共同で、産業用無人ヘリコプターの操縦にファジィ技術を使った自動制御システムを開発した。不安定な形状と飛行形態が多岐にわたり数理的な解析、制御が困難であった操縦方法を、ファジィ制御を使って自動化した。旅客用機体を使ったシミュレーター実験でも良好な結果を得たほか、無人の実機飛行にも成功するなど、自動操縦化へ門戸を開くものとして期待できるという。実機飛行テストに成功 システム開発は、東京工業大学がファジィプログラムをつくり、オムロンがファジィチップ、ボード、ツールなどのハード部分を提供した。5月13日からの「オムロンテクニカルフェア'93」に展示する。ヘリコブターは非線形で形状が不安定であるうえ、ホバリング(空中停止)のほか、前進、後進、ターンなどさまざまな飛行状態があり、自動制御するにはこれら一つひとつに対応する必要がある。さらに一定の状態に保ち操縦するため、飛行状態だけでなく風、機体重量などを考慮して、平衡状態を見つけなければならない。この飛行状態や平衡状態は変動的で数理的な解析、制御が困難なためファジィ制御によって解決した。制御規則はヘリコプターの操縦マニュアルとパイロットの経験、勘、コツをもとにプロトタイプを構成した。これをシミュレーター上で検証して、命令と管理のための上位モジュールと、飛行モードを制御する下位モジュールの2つの階層型に構造化したファジィ制御システムを決定した。これによって4~5カ所のレバー操作が、方向を示す矢印を押すだけで操縦可能となる。屋外の実機実験には全長3,580mm、有効搭載量20kgの産業用無人ヘリコプター(ヤマハ発動機製)を使用した。無人ヘリコプターは危険個所の撮影や山間部での調査など、その機動性の高さから広範囲な用途が期待されているが、操縦の難しさからパイロットの確保も困難な状態という。

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