スイス EPFL Feather Drone：人工羽根が操作性を向上

2016年、スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）が、鳥類からインスピレーションを得て、ユニークな機能を備えた羽根付きドローンを開発したという興味深いプロジェクトが、海外メディアの報道で明らかになりました。このドローンの開発チームは、そこで止まることなく、設計の改良を続け、可動部品の導入も進めました。その結果、このドローンは「比類のない機敏さ」で飛行できるようになりました。

数年前に登場したこのドローンは、その高速飛行能力、急旋回能力、そして強風下でも流線型に機体を移動させる能力で人々を驚かせました。これらはすべて、本物の鳥のように伸縮する人工羽根によって翼幅と表面積を変化させる、変形可能な翼によって可能になりました。

EPFLの研究者たちは、この改良版において、変形した翼と変形した尾を組み合わせました。これにより、生体模倣性をさらに高めるという利点があります。この機構は、森林を横断し、獲物を追うために飛行中に姿勢を調整するタカ科猛禽類の飛行行動を模倣していると理解されています。

論文の筆頭著者であるエンリコ・アヤニック氏は、「タカは、森で狩りをする際の素早い方向転換、開けた場所で獲物を追う高速飛行、あるいはエネルギーを節約するための効率的な滑空など、翼と尾を前後に振ることで望ましい動きを実現している」と述べた。

ドローンは前進するために翼ではなくプロペラを使用しています。これに対し、研究者たちは翼のエネルギー効率を高めることができると述べています。彼らは、尾部を前後に動かすことで方向転換を高速化し、高速飛行時の空気力学特性を改善したり、地面にぶつからずに減速できるようにドローンを設計しました。

このような有翼ドローンは、クワッドコプターよりも飛行時間が長いため、医療物資の長距離輸送や農地の調査といった特定の用途に最適です。しかし、クワッドコプターのようなホバリング能力や機敏性は備えていません。しかし、研究者たちはこの解決策を妥協案と捉えています。

「私たちが開発したドローンは、その中間に位置するものです」とフロレアーノ氏は述べた。「長時間飛行が可能でありながら、クアッドローターとほぼ同等の機動性を備えています。こうした特徴の組み合わせは、森林や都市のビルの間を飛行する際に特に役立ちます。」

この空を飛んでいる姿勢を見て、実際にドローンだと思っていただけますか？

はい、ドローンは翼の中に挿入されましたが、トップロボットジャーナル「サイエンスロボティクス」が最近公開した記事を読んでいなければ、私は本当にそれが誇り高いウミツバメだと思いました。

これはスイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）が開発した最新のドローンで、コードネームはLisHawkです。鳥にヒントを得たドローンのコンセプトが提案されたのはこれが初めてではありません。EPFLが変形する翼を持つドローンを設計したのは2016年が初めてですが、プロトタイプは比較的シンプルで、次のようなものでした。