人工昆虫を目指した世界最小・最軽量フライングロボットの自律制御

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本研究は、総重量13g大きさ5cm程度の世界最小・最軽量型飛行体のμフライングロボット単体の完全自律制御と複数機の群制御を実現することを目的としている。たとえばトンボなどの昆虫は自由自在に空中を飛び、ホバリングをしているが、本研究の目的はまさにこのような超軽量、超小型で10g程度の飛行体を複数機完全自律制御することである。3年間の基礎研究で、ようやく自律制御用μフライングロボットの機体が完成したので、萌芽研究として申請するものである。具体的な本研究の課題は、完成した飛行体を無線によりあたかも昆虫のごとく自在に自律制御飛行することと、複数機を群制御飛行することである。すなわち、人工昆虫の誕生を目指す。超小型超音波アクチュエータにより錘を動かし重心移動により姿勢制御を行う。全体重量は約13gで、2重反転の発泡スチロール製プロペラとこれらを回転する超音波モータ、錘の移動を行う超音波モータと錘から構成されている。本研究では、周辺ハードウエアとインタフェースを改良して研究を行い、良好なモデリングを行って自律制御技術を完成させた。とくに、センシングはアクティブビジョンシステムを構築した。固定空間に制御型雲台を設置して、飛行体のx、y、zの各位置と姿勢を正確に計測して、フィードバック制御を行った。将来的にはステレオカメラを極小として2つのカメラで総重量1g以下として、機体に搭載する予定で、室内での空中停止のホバリングや任意の軌道追従飛行を実現する。