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世界最軽量、ワイヤレスで給電できるハエのような飛行マシン開発。農作物のモニタリングや、狭小部の配管等の検地などへの応用に期待(Newsweek)

2018-05-29 16:42:01

 

  米ワシントン大学の研究チームは、2018年5月、ハエの形状に似た世界最軽量のワイヤレス給電型ドローン「ロボフライ」を開発した。 電線を要さず、ハエのように羽を上下に動かして自律飛行できるこの超小型ドローンは、従来のドローンが進入できないような狭い場所でも利用できるため、農作物生育のモニタリングから配管のわずかな漏れの検知まで、様々な分野への応用が期待されている。

 

不可視光レーザーを照射して光を電力に変換

 

 「ロボフライ」は、ハエより少し大きく、その重さはわずか190ミリグラム。上部に装着されている小型の光電池に波長の狭い不可視光レーザーを照射して光を電力に変換し、小型回路が光電池から出力する7ボルトの電圧を飛行に必要な240ボルトにまで増幅させて、これを自律飛行のための動力源に活用する仕組みとなっている。

 

fly1キャプチャ

 

 また、この小型回路には「ロボフライ」の羽の動きを制御するマイクロコントローラー(MCU)も搭載され、ハエの脳が羽を動かす筋肉運動を指令するように、パルスを発することで”羽を激しく動かせ”とか”羽を動かすな”といった指令を出すことができる。

 

fly3キャプチャ

不可視光レーザーを照射して光を電力に変換

 

 小型ドローンの開発では、羽をバタバタと上下させる動作が多くの電力を消費するうえ、電源やコントローラーが大きくてかさばりがちな点が課題であった。そのため、研究チームのメンバーでもあるソーヤー・フラー准教授が米ハーバード大学在籍時の2013年に開発した昆虫型ドローン「ロボビー」は、地上から電線を通じて給電し、制御する仕組みとなっていた。

 

 しかし、本来、ドローンは、自律飛行できることが前提だ。レーザーを光電池に照射し、光を電力に変換させる「ロボフライ」の給電システムは、それほど加重することなく、多くの電力を素早く供給する効率的な手法として評価されている。

 

fly2キャプチャ

 

 しかし、本来、ドローンは、自律飛行できることが前提だ。レーザーを光電池に照射し、光を電力に変換させる「ロボフライ」の給電システムは、それほど加重することなく、多くの電力を素早く供給する効率的な手法として評価されている。

 

 「ロボフライ」は、現時点では、離着陸のみ可能で、光電池がレーザーからの光を受けることができなくなると、電源が切れて着陸する。研究チームでは、今後、コントローラーやセンサーのさらなる改善に努めるとともに、小型バッテリーの活用や無線周波数信号からの給電など、「ロボフライ」の用途に応じて動力源を変更するアプローチも検討していく方針だ。

 

https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/05/post-10260.php