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青野 光 准教授ら、標高9000m相当の低大気密度を模擬した環境下で羽ばたき翼型飛行ロボットのリフトオフに成功

2023.06.15

信州大学繊維学部機械・ロボット学科の青野 光 准教授、東北大学大学院工学研究科の浅井圭介 名誉教授、野々村拓 准教授、小澤雄太 特任助教(現 青山学院大学理工学部 機械創造工学科 助教)、九州大学大学院総合理工学研究院の安養寺正之 准教授(現 株式会社DigitalBlast所属)、前橋工科大学工学部の安藤規泰 准教授、米国アラバマ大学ハンツビル校のKang准教授らの研究グループは、東北大学流体科学研究所所有の火星大気風洞の減圧チャンバーを用いて高高度飛行を模擬した低密度環境を構築し、その環境下においてハチドリ規範型羽ばたき翼型飛行ロボット(ロボハチドリ信州)の翼が発生する空気力と翼面形状の同時計測を行いました。
本計測により、飛行ロボットの翼の面積を地上のモデルに比べて大きくしゆっくり羽ばたくことにより、大きな羽ばたき振幅と飛翔生物の翼の回転角変化に近い受動的な回転角変化を得られることを示しました。この結果、大気密度が地上と比べて約3分の１の 低大気密度環境下においても地上での空気力発生機構による大きな揚力の発生を実現させ、羽ばたき翼型飛行ロボットの世界初のリフトオフ実験に成功しました。本結果は、羽ばたき翼特有の空気力学的メカニズムの活用による低密度・高高度環境下での飛行の実現可能性を示すものとなり、生物の高高度飛行メカニズムの理解と更に低密度となる火星大気環境などでの羽ばたき翼型飛行ロボットの飛行実現に繋がる重要な研究成果と言えます。
なお、本成果は6月2日付(イギリス現地時間)でScientific　Reports電子版に掲載されました。 詳細はプレスリリースをご覧ください。

（論文情報）
題目：First lift-off and flight performance of a tailless flapping-wing aerial robot in high-altitude environments
著者：Shu Tsuchiya, Hikaru Aono, Keisuke Asai, Taku Nonomura, Yuta Ozawa, Masayuki Anyoji, Noriyasu Ando, Chang-kwon Kang, and Jeremy Pohly
雑誌：Scientific Reports
DOI：10.1038/s41598-023-36174-5
掲載日：2023年6月2日付(イギリス現地時間)

ロボハチドリ信州の地上モデル(左)、高高度モデル(右)