インフラ点検　プラント（非GPS環境） - ACSL | 株式会社自律制御システム研究所

複雑なプラント内でも⾃律⾶⾏が可能な小型ドローン

複雑な構造を持つプラント内において活用ができるドローン。ACSLが独自開発した「大脳」の制御技術の一つである、カメラと画像処理技術を用いた⾃⼰位置推定 (Visual SLAM)を実装しています。橋梁下や室内などのGPS・GNSSデータが取得できない環境下においても、カメラで周囲の環境を認識することで自分の位置を把握し、自律飛行を行います。また、前面に点検空撮用の一眼カメラ (2000万画素～) が搭載でき、遠隔操作での設定変更や撮影角度の調整も可能です。

KEY FEATURE

Visual SLAMを使⽤した⾃⼰位置・方位推定

Visual SLAMと呼ばれる、ステレオカメラと画像処理を用いた自己位置推定技術による自律飛行を行います。⼀般的なドローンは、GPS等衛星との通信により位置情報を把握し⾃律⾶⾏を⾏います。しかし、屋内や、構造物の近く、橋梁下においては、GPS・GNSSデータが遮断され位置情報を把握することができず、⾃律⾶⾏が出来ません。それ対し、Visual SLAMはステレオカメラで人間の目のように周囲を認識し、⾃分の位置及び⽅⾓を把握することが可能です。この技術をGPS等の代わりに使用することにより、非GPS環境下での自律飛行を可能としています。

FEATURES特徴

FEATURE 01

VISUAL SLAM

ACSLの誇る3次元モデリング技術

ドローンが自律飛行を行うためには、自身の位置座標を認識する必要があります。Visual SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）という、画像処理を活用した技術にて自己位置推定を行っています。この技術では、画像一つ一つのピクセルが持つ色や明暗の情報を処理し、画像内の特徴点（画像の緑点）をリアルタイムで抽出することで、ドローンの位置を認識しています。
FEATURE 02

オートパイロットフライトコントローラ

独自開発した純国産の自律制御技術

オートパイロット（制御技術）はドローンの構成要素のなかでも頭脳に相当する非常に重要な装置です。弊社はオートパイロットを自社開発し、そこに先進的な制御アルゴリズムに基づく飛行制御システムを実装しています。
FEATURE 03

小型高解像度カメラ

0.5mmクラスの劣化の撮影が可能

小型軽量な高解像度カメラを搭載することにより0.5㎜クラスの劣化の撮影も可能です。（ソニー R10C 2mの距離から撮影の例）

橋梁下、室内でも自律飛行での
近接目視が可能

SCENE 01

橋梁点検

橋梁点検では0.5mmレベルのコンクリート・クラックを見つけることができます。ドローンによる損傷個所の一次調査を実施することができ、重点点検面を絞ることで、工期短縮・コスト削減などが可能です。

SCENE 02

工場設備の点検

工場内設備の配管や鉄筋の損傷、アナログ計器のメータ確認などを行うことができます。人による巡視点検の代替としてドローンを活用することにより、作業時間の短縮・労働力不足の解消などが可能です。

SCENE 03

トンネル・煙突点検

トンネル・煙突点検では0.5mmレベルのコンクリート・クラックを見つけることができます。ドローンによる損傷個所の一次調査を実施することができ、重点点検面を絞ることで、工期短縮・コスト削減などが可能です。

構造

全長(プロペラ範囲): 704 mm
高さ: 300 mm
重量（バッテリ1本含）: 3.15 kg

通信システム

プロポ: 2.4 GHz
データリンク: 920 MHz

フライト制御システム

オートパイロット: ACSL AP 3

性能

飛行速度（完全自律飛行時）: 水平：10 m/s（GPS環境下）水平：2 m/s（非GPS環境下）上昇下降：2 m/s
高度: 150 m（航空法上限）
最大風圧抵抗: 10 m/s
最大飛行時間: 48分（ペイロード無し） 33分（カメラ・ジンバル搭載時）

バッテリ

容量: 10,000 mAh x1
公称電圧: 22.2 V
タイプ: LiHV 6S

基本性能

■ Visual SLAMを用いた非GPS環境下（橋梁下、屋内、建物周辺など）での高精度な自己位置・方角推定
■ GPS環境下、非GPS環境下での自律飛行の切り替えが可能（飛行前）

オプション

■2000万画素カメラ　SONY R10C
■ 5.7GHz映像伝送　屋内限定（免許不要）
■プロペラガード

対人/対物保険が標準搭載（東京海上日動）

※製品仕様は予告なしに変更する場合があります。

CASE 01

距離制御技術を用いたプラント内配管点検

設備と一定の距離を保つ技術を用いて、プラント内の配管点検を実施

Visual SLAMの技術を応用して、配管や壁面との距離を一定に保った飛行が可能です。設備との距離を一定に保つことにより、劣化や損傷の大きさの比較が容易になり、将来的にはAIへの応用にも役立ちます。特に高所にある設備の点検をドローンに置き換えることにより、検査者の負担低減や時間短縮などの省力化が期待できます。
CASE 02

Visual SLAMによる非GPS環境の飛行

Visual SLAMを用いることにより非GPS環境でも安定した飛行が可能

Visual SLAM技術を用いることにより、非GPS環境において自己位置を把握することが可能です。カメラを用いてドローン内部で3次元マップを生成・保存が可能なため、屋内での繰り返しの飛行・点検に適しています。高所の設備点検、倉庫内、トンネル等、あらゆる環境に適用可能で、作業の効率化が期待できます。