落下の心配なし?タフすぎるドローンの正体

<動画>破壊したビル内部に入ることも可能に

(ナレーションは英語です。音量にご注意下さい)

 カリフォルニア州スタンフォード大学の研究チームが、鳥に習って壁に激突した後でも、形を変えて飛行を維持することができる機械の翼を開発した。

アマンダ・ストワーズは、担当教授であるデビッド・レンティンク教授が歓声を上げて見守る中、自分のドローンを叩きのめしている。残酷に思えるかもしれないが、すべては科学の名において行われているのだ。アマンダがドローンの羽根を何度も何度もどんなに激しく叩いても、羽根は必ず回復し、はためくのを止めない。

ストワーズは、最新型センサーを装備したドローンであっても、不可避の事態は避けられないと言う。何らかの時点で何かにぶつかることになるのだ。

同大学院生で研究者のアマンダ・ストワーズはこう話す。「どんなに事前処理やセンサーを施しても、時折モノにぶつかる可能性はまだ残っており、そうなれば致命傷となるかもしれません。ですから、物体に衝突した際にも耐えうるよう頑丈に出来ていれば、もっと危険な環境にも行くことができると期待されます」。 

鳥の翼持つドローンができること

つまり、地震の後で破壊したビルの内部に、捜索や救援活動として入ることが可能になる。ドローンは現在、ヘリコプターや固定翼機に習って設計されているが、そのどちらも空中衝突には持ちこたえられない。同研究チームは、衝突に耐え飛行を維持できるメカニズムの開発を試みた。結果、鳥の翼に行き着いた。鳥の翼には人の腕と同じく関節があり、そのお蔭で翼には柔軟性があるのだ。

スタンフォード大学機械工学助教授である、レンティンク教授によると、自然を模倣することは行うより言うが易し、だという。「鳥を研究し、それを技術に応用する際の大きな課題の1つは、自然から発見されるものを実際に実験室の中で組み立てられるものへと移行させることだと思います」。

それでもチームは課題を克服した。そのカギとなったのは、ドローンを鳥が羽ばたくようにパタパタとはためくよう設計したことだ、とストワーズは言う。鳥が羽ばたく動きは遠心力を作るため、何かに衝突した後でも翼を一度はためかせる間に一瞬で回復し、飛行を続けることができる。

レンティンク教授によると、形状が変化する翼を持つことは、ほかにも好都合な点がある。「飛行中に形状変更できることがなぜ大事かといいますと、すべての飛行速度、すべての飛行操作がそれぞれ異なった最適形状を有しているからです」(レンティック教授)。

そして最適な形とは効率性により優れているということであり、それが実行されれば、将来ドローンは雑然とした環境でもより少ないエネルギーで巧みに飛行できることになる。

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