smartbird

マルクス・フィッシャー 鳥のように飛行するロボット

「飛ぶロボットは数多くありますが、本物の鳥のように飛行するロボットはありませんでした」フィッシャーは語りかける。ここでは、500万ビューを超える Markus Fischer のTED講演を訳し、セグロカモメをモデルにした軽量大型ロボット「SmartBird」のデモを取り上げる。

要約

飛ぶロボットは数多くあります。しかし本物の鳥のように飛行するロボットはありませんでした。マルクス・フィッシャーと彼のチームが セグロカモメをモデルにして作り上げたこの軽量大型ロボット—SmartBird(賢い鳥)は、翼を羽ばたかせて飛行します。TEDGlobal 2011より飛行デモをお送りします。

Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird.

1 「鳥のように飛びたい」というのは人類の夢

「鳥のように飛びたい」というのは 人類の夢でした。鳥はとても身軽です。回転部品は使わずに翼を 羽ばたく力だけで飛行します。私達は羽ばたく鳥を見て 超軽量かつ力強さを備えた 翼の羽ばたきだけで飛行可能な モデルの設計に取り組んできました。これには空気力学を 応用する必要がありました。

 

2 課題はインドア用超軽量飛行モデルの作成

何を参考にすればいいでしょう? 海の上を自由に旋回し 急降下するセグロカモメ― これを手本にすることにしました。私達はチームで作業をしています。ジェネラリスト(万能家)や 空力学やグライダー作成の 専門家を集めました。課題はインドア用超軽量― 飛行モデルの作成でした。後ほど頭上を飛ばすので 皆さん ご注意下さい。課題の一つは 落下しても けがをしない程の 超軽量化の実現でした。なんでこんなことするのかって? 私達の専門は自動制御なので エネルギー効率の高い超軽量構造を 目指しています。そして空力学や大気現象について もっと学びたいと考えているからです。

 

3 翼幅は約2m、体長は1m6cm、重量は450gの「SmartBird」

それでは皆さん シートベルトと帽子の 着用をお願いします。それではSmartBirdの 飛行をご覧下さい。ありがとう(拍手)それではSmartBirdの 詳細を見ていきましょう。内側が見えるものを用意しました。この翼幅は約2m 体長は1m6cm 重量はたったの 450gです。全てカーボンファイバーでできています。中心部にモーターと ギアが備え付けられています。このギアがモーターの 回転を伝達します。モーター内部の3つのホールセンサが 正確な翼の位置特定を 可能にしています。この部分を上下させれば 本物の鳥のような 翼の動きを再現できます。翼を下げる際は広い翼面を利用して 推力を生みます。逆に翼を上げる際は 折りたたんで抵抗を軽減します。

 

4 課題は上下運動の調和をとることと空力効率の計測方法

次のステップというか 課題は この上下運動の 調和をとることでした。翼を上に下にと折り曲げるために これを2分割して 根本の方で揚力を 先の方で推力を 生み出しています。次にご覧頂くのは 空力効率の計測方法です。電気機械的効率については 知識がありましたので 空力効率の 算出をすることが出来ました。つまり 受動的なねじれを能動的にすると 効率を30%から80%まで 引き上げることが出来るんです。

 

5 全体の管理・調整がとれて初めて最大空力効率が得られる

次の課題は 構造を全体的に 管理・調整することでした。管理・調整がとれて初めて 最大空力効率が得られます。全体のエネルギー消費量は 飛び立つ際の25Wと 飛行中の16-18Wです。ありがとうございました(拍手)ブルーノ: マルクス もう一回飛ばしてみてはどうかな マルクス: もちろん いいですよ(笑)(驚き)(歓声)(拍手)

最後に

「鳥のように飛びたい」というのは人類の夢。課題はインドア用超軽量飛行モデルの作成、上下運動の調和をとること、そして空力効率の計測方法。全体の管理・調整が取れて初めて最大空力効率が得られる。翼幅約2m、体長1m6cm、重量450gの「SmartBird」

和訳してくださった Takahiro Shimpo 氏、レビューしてくださった HIROKO ITO 氏に感謝する(2011年7月)。

ロボットを見てみよう3 (ロボットを見てみようシリーズ)


コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

次のHTML タグと属性が使えます: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>