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バイオメカニクス ― 科学者、研究者の近道 ―

生体工学研究室

虫や鳥が飛ぶ原理で、災害時にも活躍できる無人小型飛行体を作る

1秒間に30回の高速で羽を動かすハチドリ型ロボット

劉 浩

千葉大学大学院
工学研究院 教授

1992横浜国立大学大学院工学研究科博士課程修了、博士(工学)、同年運輸省船舶技術研究所研究員、1993年科学技術振興機構・創造科学研究推進事業研究員、1998年名古屋工業大学助手、2000年理化学研究所先任研究員、2003年4月より現職。

虫や鳥はなぜ墜落しないのか?

超小型モーターを使って1 秒間に30 回という高速で羽を動かしながら空中を飛ぶ「ハチドリ型ロボット」。私たちが取り組むのは、バイオメカニクスを活用した飛行システムの開発です。
生物飛行には数ミリサイズのハエや蚊から、数センチのハチドリ、1 メートルの白鳥、数メートルといわれる太古の翼恐竜まで多様なサイズや形態があります。昆虫は毎秒数十回から数百回も羽ばたきすることで自重を支えながら静止飛行や急旋回を行い、急速なターンや突風に対しても姿勢を保って飛行を継続できます。人類が発明したジェット機やドローンは、状況によっては墜落しますが、昆虫はなぜ墜落しないのでしょうか?
何億年にもわたる自然淘汰の結果、進化し続けてきた昆虫や鳥などの羽ばたき飛行。その原理の解明に、近年、さまざまな分野の研究者が挑んでいるのは、災害時における空撮、農薬散布や沿岸監視、テロ現場での情報収集等、さまざまな条件の中で安定して飛行できる無人小型飛行体(MAV: Micro Air Vehicle)のニーズが高まっているからです。
研究室では、自然界や都市の様々な自然乱流のある極限環境下においても、昆虫や鳥のように自由自在に飛び回るような高機動性かつロバスト(制御可能)な小型飛行体の研究開発、さらに今話題になっているマルチロータ(回転翼)をもつドローンへの次世代生物規範型モデルの開発を遂行していく予定です。

【関連リンク】

千葉大学 分子キラリティー研究センター

生物規範工学は生物学、機械工学、航空工学、計算科学、ロボット工学、材料工学などを含む学際性に富んだ新学術領域

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