数値最適化手法を用いた無人ヘリコプタの機体設計

概要と目的

ヘリコプタの設計をコンピュータを用いて自動的に行う事が目的です。
ヘリコプタの運動を数式モデルに落としこみ、シミュレーションを用いて機構パラメータを最適化しています。

　　非平面マルチロータヘリコプタの取り付け角度最適化　　　　　　　最適化結果：30度から40度の結果を得ている

研究紹介

ヘリコプタに限らず、何かを設計するときには必ず最適化が行われます。最適化を行うことで、燃費がよくなったり、不安定な挙動を抑えたり、性能や安全性の向上を期待できます。
機構パラメータの最適化には実機を用いた実機実験が最適ですが、ヘリコプタなどの航空機を用いた実機実験は常に墜落の危険性を伴うために実施しにくいという問題点があります。また、場合によっては実験用の実機が完成していない場合もあります。
このような場合において、実機を用いずに自動で最適化を行い、機構パラメータの最適化を行います。

利点

現在構成されている手法では、以下の利点があります。

• 大域でパラメータを探索するため、局所最適解を回避できる
• 結果をコンピュータが出すまで、何もしなくてよい