EPFLとMITの研究チームが、水中と空中の両方を移動できるロボット「FAAV」を開発しました。
潜水鳥を模して設計されたこのロボットは、柔軟な翼とはばたきによって水中を泳ぎながら、最適な翼サイズとはばたき周波数・尾翼角度の組み合わせで水面から飛び立つことができます。
翼だけでは初めて水から飛び上がることに成功し、今後は危険な海域でのサンプル採取などの海洋調査用ドローンとしての活用が期待されています。
何が起きたか
EPFLとMITのエンジニアが、潜水鳥にならった飛翔・遊泳ロボット「FAAV」を開発しました。体重300グラム未満のこのロボットは、水中で泳ぎながら、翼のサイズ・はばたき周波数・尾翼の角度の組み合わせにより、水面を突き破って空を飛ぶことができます。研究成果は『Science』誌に掲載されました。
なぜ重要か
海面での離水飛行に成功したのは、翼だけでは世界初とのこと。ロボットは足を使わずに水から飛び立つことができ、これは潜水鳥の飛行メカニズムを理解する手がかりとなります。将来的には、氷山や沿岸域などの危険地帯でサンプル採取を行う海洋調査用ドローンとしての応用が想定されており、従来の調査船では立ち入れない領域への展開が可能になる可能性があります。
注目点
ロボットは秒速約1メートルの速度で水中を泳ぎ（はばたき周波数は約5ヘルツ）、秒速約6メートルで飛行します。離水時には70度の急な仰角が必要になります。今後、チームは翼の横方向への動きを実装し、波立った水面からの発進や風の中での飛行性能をテストする予定です。
潜水鳥は空気と水という異なる物理特性を持つ2つの環境を自在に移動します。本研究は、この自然界の優れた適応メカニズムをロボット工学に応用した例です。研究チームはEPFLの知能システム研究室とバイオロボティクス研究室で初期段階の開発を進め、その後MITで完成させました。水槽とレマン湖での実験を通じて、翼の柔軟性が水中では最小限のはばたき振幅を実現し、空中では十分な揚力を生み出すために不可欠であることが明らかになりました。特に注目すべき点は、従来の潜水鳥が水面での足でのパドリングに依存するのに対し、このロボットは翼だけで離水に成功したという点です。この成果は単なる工学的な達成にとどまらず、自然界の飛行メカニズムへの理解も深める道を開きます。
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