災害救助に特化したドローン

mPACTには、現在16名のプログラムマネージャーが名を連ねている。「タフ・ロボティクス・チャレンジ」は、プログラムマネージャーの1人である田所諭・東北大学教授が提唱した。

「我々が提唱しているのは、災害救助に特化したロボットシステムの構築です。ドローンは、その一端を担う存在です」と、内薗豊仁・プログラムマネージャー補佐 研究マネジメント担当は説明する。

タフ・ロボティクスはその名の通り、タフなロボットと、それぞれを制御するシステムで構成する。登場するロボットはドローンのほか、建設機械ロボット、蛇型ロボット、歩行ロボット、GPS（全地球測位システム）や無線LAN、カメラなどを装備した救助犬、通称「サイボーグ犬」だ。これらをプラットフォームとして、災害現場で活躍できるタフなロボットシステムを作り上げよう、というのが目的だ。ただ、国際ドローン展ではドローンに限っての展示となっている。

可変ピッチプロペラで、機動性がアップ！

使用するドローンは、自律制御システム研究所が供給する。この機体をベースにカスタマイズを加え、さまざまな機能を付加する。展示会では数点の機体が展示されていた。

その中で、目玉といえるのが「可変ピッチプロペラ」を搭載したドローンだ。すでにヘリコプターでは一般的な機構だが、ドローンにこの機構を組み込んだ。

このドローンは「世界的に見ても、わずか数機しか研究されていません。この機体も3月にできあがったばかりで、室内での飛行試験しかしていません」（内薗プログラムマネージャー補佐）という、できたてホヤホヤともいえる機体だ。

ドローンは、複数あるプロペラに回転差を与えることで推力を変化させ、前後進、あるいは左右への軌道修正を行っている。この機体ではプロペラの回転数は変えず、プロペラのピッチ（翼角度）を変えることで推力の差を生み出す。そのため「機動性が格段に上がる」（同）という。

ドローンのプロペラは非常に軽く作られているが、モーターにとってはそれなりの負荷になる。さらに高速で回転しているから、慣性力も働く。だから推力を落とそうと回転速度を減速しても、慣性力によってプロペラは回り続けようとして、回転数がすぐに変化しない。しかし、このドローンのように、モーターの回転数を変えず、ピッチだけを変化させれば、レスポンスが高まり、失速の危険もなくなるという。

コストダウンが今後の大きな課題

災害時に使うものであれば、各地にどれだけ配備できるかという点も問題になってくる。さまざまな機能を持ったロボット、システムが作れたとしても、コストが高ければ各地に配備することができない。

内薗プログラムマネージャー補佐は「一部のノウハウを企業に提供し、ビジネス化してもらうという形で量産化を目指し、その先のコストダウンを図る方法もある」と説明する。その上で「その繰り返しによって、ドローンのレベルが上がり、台数が増えればコストも下がります。そうなれば、県単位でしか持てなかった災害救助ドローンを市単位、さらには町単位で持てるようにもなると思います」と話した。

ImPACT
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