ドローン開発の株式会社ACSL(東京都江戸川区)は３月30日、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の事業として開発した情報漏洩対策ドローンに搭載したフライトコントローラーなどの技術を、株式会社石川エナジ―リサーチ(群馬県太田市)が開発した点検ドローン「ビルドフライヤー」に統合することに成功したと発表した。両者の共同事業で、ACSLがNEDO事業で開発した技術を転用した事例の第一号になる。今後、NEDO事業で開発した高セキュリティー技術の普及にはずみがつきそうだ。

統合第１号は超軽量高剛性の「ビルドフライヤー」

石川エナジーリサーチの「ビルドフライヤー」に統合が成功した技術は、NEDOの「安全安心なドローン基盤技術開発」事業のもとで開発が進められた高セキュリティードローンに採用されたフライトコントローラーとGCSだ。データの漏洩、抜き取りの防止、機体の乗っ取りへの耐性強化を実現させた高性能小型ドローン「SOTEN（蒼天）」に搭載された。

ACSLはNEDO事業で、フライトコントローラーなどの標準基盤設計と開発を担った。開発の成果として「SOTEN」を発表したのは2021年12月で、あわせてフライトコントローラーのAPI（アプリケーション・プログラミング・インターフェース）や、主要部品の接続仕様もコーポレートサイトで公開した。

石川エナジ―リサーチとACSLは、公開されたAPIをもとに、「ビルドフライヤー」にフライトコントローラーとGCSの統合に取り掛かり、実証を重ねた末に成功させた。

石川エナジーのビルドフライヤーは、５㎏までのカメラ、測量機器などの搭載が可能な空撮、点検、測量対応の４本アームのマルチコプターで、5㎏の機材を積載し30分の飛行可能な、本体にマグネシウムを使った超軽量、高剛性の機体だ。NEDO開発事業の技術が統合された機体の現場投入が期待される。

NEDO事業技術の転用第１号を足掛かりに、今後、高セキュリティードローンへの採用が加速する可能性がある。ACSLも今後、公開したフライトコントローラーのAPIの周知、普及に力を入れる方針だ。

　ロボット開発支援を手掛ける株式会社アトラックラボ（埼玉県三芳町、伊豆智幸代表取締役）は、ドローンの国産化に必要な技術のサポートサービスを開始したと発表した。利用者が持つドローンに海外製フライトコントローラーが搭載されている場合に、それをオープンソースでカスタマイズすることなどを念頭に置いており、伊豆智幸代表は、「大掛かりな開発ではなく、使いやすくしたい人や、実用機を自作したい人の手助けをしたい」と説明している。

ArduPilot系「The Cube」活用し独自カスタマイズも　伊豆氏「使い方支援に近い」

　アトラックが開始した想定している開発支援サービスは、ドローンの開発で敷居が高いとされるフライトコントローラーやコンパニオンコンピューターなどが中心になると想定している。サービスではArduPilot系で、採用実績も多い「The Cube」（Pixhawkオートパイロットの進化版）を使うことで、相談者の海外製ドローンなどのカスタマイズ需要や独自開発の相談に応じる。「The Cube」は、台湾と米国で生産されているが、オープンソースのため日本で独自ハードを製作したりカスタマイズしたりすることが可能だ。

　支援には、フライトコントローラーの使用方法の伝授、コントロールソフトウエアのカスタマイズ、AI処理を行うコンパニオンコンピューターの接続、開発支援を含む。ほかにもフレームの設計支援、カーボンやアルミ部品の製造支援、モーターやESC（モータードライバー）の選定、調達など、ドローンを組み上げるのに必要な支援も行う。

　また、アトラックラボで設計・製造した、汎用フレームの部品供給も行っており、様々なアプリケーションに対応する独自ドローンが作れる。

　今後は、各地のパートナーと、運用やトレーニングを企画し、国産ドローンの開発・運用を支援する方針という。

　伊豆代表は「使いたい、使いやすいドローンにする、作る、という意味では、“開発支援”ではありますが、“使い方支援”に近いかもしれません。フライトコントローラーは、オープンソースでカスタマイズしようとしても、パラメータが多く、何から始めたらいいのかがわかあらないという声を多く聞きます。実際、オープンソースには日本語の説明もなく、日本人にはわかりにくい面はありますのでそんなところもサポートしたい」と話している。

　想定しているのは大掛かりな開発よりも「ゆるく作りたい人のサポート」という。「たとえば農業従事者であれば、散布のためのドローンを自分でつくりたいとか、粒剤をまくためのアタッチメントを取り付けたい、といったケースなどを考えています」（伊豆代表）。

　さらに、「ロボット、という話題になると、他人ごとになってしまう傾向が多いのではないかと思っています。大企業や大資本でないとできないこともありますが、実はそればかりではないし、それほど手をかけなくてもできることがあります。マニュアルで飛ばすとか、簡単なミッションで飛ばすといったことなら大掛かりなことではなく、身近でできる。そんな成功体験を味わってほしいとも思っています」と話している。

アトラックラボのメールアドレス：sales@attraclab.com
アトラックラボのホームページ：http://attraclab.com

　オープンソースのフライトコントローラーで日本のドローン産業を支える人材を育成しているドローンエンジニア養成塾。発表会レポートの最終回は、前回の６組に続き、塾長を務めるJapanDrones株式会社(長野県)のRandy Mackay代表のプレゼンテーションを含めた5組の発表とデモフライトを紹介する。(田中亘)

■捜索・点検用 親子ドローン

　前回の②までに６組の発表をお伝えした。
　続く7組目の藤川秀行氏による「捜索・点検用 親子ドローン」は、2台のドローンを組み合わせた探索への取り組みだ。
　飛行中の5インチArduCopter（親機）からFPVマイクロドローン（子機）が飛び出し、被災家屋やプラント内部などの狭所を飛行する。2台を連携させることで、小型ドローンのバッテリーを節約し飛行エリアを拡大する。
　藤川氏は「高所、低所、被災地など、人が近づけない場所からの飛行を可能にする」と説明する。開発における今後の課題としては、親機から飛び立った子機の回収、子機から伝送される映像の高画質化、中継機器の搭載、子機のオートパイロットなどがある。

　屋外でのデモンストレーションでは、親機のパラメータ設定のトラブルなどで、残念ながら子機が離陸する様子は確認できなかったが、YouTubeには成功した動画が収められている。

■ArduPlaneによるVTOL機製作

　8組目の松本威氏は、市販機での「ArduPlaneによるVTOL機製作」について発表した。
　松本氏の製作したVTOL機は、市販機を改造したもの。狭い場所での離着陸と長距離飛行を両立させるVTOL機は、北海道で開催されている遭難者を探索するコンテストでの優勝を狙っている。松本氏は「市販のWingcopterのようなVTOL機は、約1千万円します。しかし、このArduPlaneによるVTOL機では、10万円で製作できます」とメリットを訴える。

　直前のテスト飛行のさいにモーターが破損して煙を吹いてしまったことから、デモフライトは中止されたが、コスト面での利点は参加者に強烈な印象を残した。

■OpenCVによる自動追尾オムニローバー

　9組目の山田義久氏は「OpenCVによる自動追尾オムニローバー」を発表した。
　同ローバーは、前後の駆動輪をギヤボックスで連動し、右側または左側のモータを制御することで、オムニローバーのような動きを実現する。
　4つのタイヤで移動するローバーでは、主に2つの制御方法がある。ひとつは、後輪に駆動用のモーターを、前輪にステアリング用のモーターを取り付けて、ラジコンカーのように前後に移動中にステアリングを操作して左右に方向を変える方法。もうひとつは、左右のタイヤに独立したモーターを取り付けて、移動と回転を同時に行うスキッドステアリングという技術。キャタピラで移動する重機などが、スキッドステアリングに近い。
　山田氏はモーターコントローラのポート数の関係から、2つのモーターで4輪ローバーを制御するために、前後の車輪を連動させた。

　MissionPlannerでプログラムされたコースを自動走行する計画をたてていたが、当日の会場では人工芝の摩擦抵抗が大きすぎて、オムニローバーは思うように前進できなかった。そこで、山田氏は、本体を手に持って、スキッドステアリングの動きに合わせて走り回り、コーナーでタイヤの回転が変化する様子を体現してみせた。

■ドローンキットプログラムによる「同時自動・陸海空ドローン」

　10組目の我田友史氏は、「ドローンキットプログラムによる『同時自動・陸海空ドローン』を紹介した。
　我田氏は、マルチコプターとローバーをドローンキットプログラムにより、2台同時に制御するデモンストレーションを開発した。開発には、Pythonというスクリプト言語を利用し、2つのタイプが異なるドローンを同じコマンドで制御できるようにした。
　2台のドローンを同時に制御できるメリットとして我田氏は「例えば、捜索などを想定したときに、ドローンで上空から海の遭難者を発見し、その位置情報を元に水上ドローンが救助に向かうという複合案が考えられます」と話す。その他にも、マルチコプターと水上ドローンとローバーを組み合わせて、テトラポットや堤防などの入り組んだ地形を複合的に捜索するアイディアも紹介された。

　デモンストレーションでは、最初にマルチコプターがオートパイロットで飛行して、着陸した位置のデータが送信されると、その位置を目指してローバーが自動制御で走る予定だった。しかし、用意していたローバーにトラブルが発生し、動かないという物理的な問題に突き当たった。
　そこで、4組目に登壇した高山氏の「ArduRover 無人自動散水車両」がピンチヒッターとして登場。同じ制御システムでオートパイロットが可能「な「ArduRover 無人自動散水車両」は、期待に応えて代打の役割を果たし、マルチコプターが着陸した地点に正確に移動してみせた。

■デモンストレーションの大トリは塾長のローバーとマルチコプター

　発表会の最後は、Randy Mackay塾長による2つのデモンストレーションが紹介された。ひとつめは、ローバーによる衝突回避システム。ローバーの前方に取り付けたカメラの映像をリアルタイムに解析して、障害物を検知してプログラムされたルートを自動で回避する。

　デモンストレーションの会場では、次々と前方に立ちはだかる人物を検知して、停止か回避の行動をとっていた。

　もうひとつのデモンストレーションは、T265センサーを使って、非GPS環境下で周辺の障害物などを認識しながら飛行することを想定した。塾長はT265が屋内環境で物質のエッジなどを捉えて認識するため、光量が強く目立った構造物のない屋外では、正確に周囲を認識できない恐れがあると分析。屋外で検証したところ、事前の分析通り、マルチコプターは安定した飛行を示さなかった。

　デモンストレーションは仮説通りの動作を示したものや、仮設通りには動作しない要因を発見する機会になったものなど、多くの成果をあげた。塾長と塾生は、今後も日本のドローン産業や技術を盛り上げていくために、新たな研究や開発に取り組んでいく。

日本で実力をつけてきた「ドローンエンジニア養成塾成果発表」レポート①
日本で実力をつける「ドローンエンジニア養成塾成果発表」レポート②
日本で実力をつけていく「ドローンエンジニア養成塾成果発表」レポート③