【ドローンの弱点をムササビで克服】急停止&方向転換が可能なドローンが誕生

韓国・浦項工科大学校（POSTECH）の研究者たちは、ドローンが苦手としてきた「急停止」を、まるでムササビのような滑空膜によって実現する新型ムササビドローンを開発しました。

このムササビドローンは通常の4枚プロペラのクアッドコプターとして飛びますが、必要なときだけ翼を展開し、空気抵抗を使って瞬時にブレーキをかけられるという驚きの機能を持っています。

さらに滑空も可能という柔軟な飛行スタイルも備えています。

研究の詳細は、2025年4月13日付で『arXiv』にて公開されました。

止まりたくても止まれない！従来のドローンは急停止が苦手だった!?

これまでのドローンは、私たちの生活や産業にさまざまな変化をもたらしてきました。

空撮映像を可能にし、農薬散布や物流、さらには災害救助まで、多くの場面で活躍しています。

しかし、そんなドローンにも、大きな弱点がありました。

それが「急停止」の難しさです。

通常のドローンは、プロペラを高速回転させることで揚力と推進力を生み出しています。

このため、横方向に高速移動している際に、ピタッと止まるのは構造的に難しいのです。

例えば森林の中や、ビルが立ち並ぶ都市空間のように障害物が多い環境では、急な方向転換や停止が必要になります。

しかし従来のドローンでは、慣性によりスムーズに止まれず衝突してしまうリスクがありました。

またプロペラだけで姿勢制御と減速を両立させるのは、エネルギー効率が悪く、バッテリーの消耗も激しくなります。

加えて、空中に長く滞空するほど、外的要因（風など）による不安定さも増します。

そんな課題を克服するために登場したのが、今回のムササビドローンです。

次項では、このムササビドローンがどのような機構で急停止を実現しているのか解説します。

ムササビの滑空術がドローンに「急減速」「瞬時の方向転換」をもたらす

このムササビドローン最大の特徴は、「必要なときだけ翼を広げることができる」という点です。

普段はプロペラで飛行し、スピーディーかつ機動的に動く一方、急減速したいときには両脇に収納された“膜状の翼”をパッと展開します。

この翼は、ムササビの滑空膜を模して作られており、素材は柔軟性と耐久性に優れたシリコンが選ばれました。

左右それぞれの翼にはサーボモーター駆動の4連リンク機構が搭載されており、滑らかかつ瞬時に展開される仕組みになっています。

また飛行中に翼を展開させる際、同時に機体を後方に少し傾けながら空気を受け、翼全体で空気抵抗を得るようにします。

こうするこで、まるで空中でブレーキをかけたかのように減速できます。

この一連の動作とその応用によって、従来のドローンでは難しかった「狭い空間での急停止」「瞬時の方向転換」が可能になりました。

さらにこのムササビドローンは、翼を活用して滑空もできます。

たとえば高所から滑空して着地すれば、プロペラを使わずに省エネルギーで着陸でき、バッテリーの節約にもつながります。

そして最新のAIベースの翼協調制御（TWCC）システムにより、操縦性は格段に向上しました。

実際、コンピュータモデルによるシミュレーションでは、ドローンが森林のような障害物コースを90.5%の成功率で飛行できると分かりました。

一方、従来のドローンにおける成功率は10～20％ほどでした。

このように、ムササビドローンは「ムササビの滑空術」を見事に機械へと再現した、バイオミメティクス（生物模倣技術）の最前線を体現する存在なのです。

では、今後このムササビドローンはどんな場面での活躍が期待されているのでしょうか？

たとえば、森林や建物内などの障害物が多い環境での調査・探索、自然災害時における迅速な偵察飛行、動物観察や環境モニタリングのような静かで滑らかな飛行が求められる場面です。

ムササビが滑空して森を渡るように、このムササビドローンも未来の空を自由に駆け抜ける存在になるかもしれませんね。

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参考文献

Flying-squirrel-inspired drone uses extendable wings … to STOP flying
https://newatlas.com/drones/flying-squirrel-inspired-drone/

A highly maneuverable flying squirrel drone with agility-improving foldable wings
https://jgkang1210.github.io/fsdrone_ral/

A Highly Maneuverable Flying Squirrel Drone with Controllable Foldable Wings
https://jgkang1210.github.io/fsdrone/

元論文

A highly maneuverable flying squirrel drone with agility-improving foldable wings
https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.09609

ライター

大倉康弘: 得意なジャンルはテクノロジー系。機械構造・生物構造・社会構造など構造を把握するのが好き。科学的で不思議なおもちゃにも目がない。趣味は読書で、読み始めたら朝になってるタイプ。

編集者

ナゾロジー 編集部

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