ドローンにインフレータブルスーツを装備すれば、墜落時の生存に役立つ可能性がある

災害現場に突入する際、ロボットには依然として大きな欠点がある。それは、避けられない衝突の際に回復できないということだ。しかし、科学者たちは生物学の手法を真似て、さまざまな障害物に遭遇しても回復できるドローンを開発した。

木の枝に止まる鳥を想像してみてほしい。鳥は着地の過程で、おそらくいくつかの小さな枝や葉に衝突しなければならない。しかし、鳥の関節や軟部組織は、その途中でこれらの衝撃を和らげ、足は筋肉を痛めることなく所定の位置に固定できるように正確に作られている。ドローンが同様のルートを選び、目的地に向かう途中で何度も衝突すると、状況はもう少しドラマチックになる。「ドローンは回復せず、墜落するのです」とアリゾナ州立大学の准教授でロボット工学の専門家であるウェンロン・チャン氏はプレスリリースで述べた。

「ドローンは上空から被害状況を調べるのに使われていますが、倒壊した建物の中を飛行することはできません」と張氏は付け加えた。「ドローンのフレームは頑丈で衝突に対する耐久性が低いため、倒壊した建物の柱や梁、パイプ、ケーブルにぶつかると大惨事になることが多いのです。」

張氏は、最近Soft Roboticsに発表された論文の著者の 1 人です。この論文では、科学者チームが膨張式フレームを備えたクワッドローター ドローンを設計し、テストしました。このタイプのドローンはおそらく初めてです。膨張式フレームは、膨張スーツのような働きをし、壁やその他の障害物にぶつかったときの衝撃からドローンを保護します。また、チームの次の課題である止まり木に必要な軟組織の吸収も提供します。

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鳥が爪のある足で枝に着地してつかまる仕組みを研究した後、研究チームはインフレータブルドローン用に布製の双安定把持装置を開発した。把持装置には動力のない「休止状態」が2つあり、エネルギーを使わずに開いたり閉じたりできる。着地の衝撃に反応して小さな足を閉じ、近くの物体を強くつかむ。

「ほとんど何にでもとまることができます。また、双安定性材料なので、とま先を保持するための動力を供給するアクチュエーターは必要ありません。エネルギーを消費することなく、ただ閉じてそのままの状態を保ちます」と張氏はリリースで述べた。「そして、必要なときには、グリッパーを空気圧で引き込み、ドローンを離陸させることができます。」

より耐久性の高いタイプのドローンは、前方の経路が瓦礫で埋まっている可能性がある場合の捜索救助のシナリオにとって極めて重要ですが、著者らは、この種の創造物が森林火災の監視や他の惑星の探査にも役立つ可能性があると考えています。