カナダのエンジニアが自動飛行傘を開発、ユーザーを雨や雪、日差しから守る

カナダのエンジニア兼YouTuberのJohn Tse(チャンネル名:I Build Stuff)が、自律飛行する傘を成功裏に開発したことが分かりました。この傘は、ユーザーの頭上に浮かび、自動で追従することができ、雨を避けたり日差しを遮ったりする際に手で持つ必要がありません。

John Tseが自律飛行傘技術を成功裏に開発

この“空中飛傘”は、本質的には日常品に偽装されたドローンです。デザインは伝統的な傘の輪郭を保持していますが、黄色い傘面の下には飛行技術が隠されています:4つのプロペラがカスタム内部フレームに取り付けられ、四旋翼ドローンのように揚力と制御を提供します。

構造設計の課題を解決するために、クリエイターは折りたたみアームの方案を採用しました。各プロペラは折りたたみ可能なアームに取り付けられており、使用しないときは内側に収納され、開くとロックされます。これにより、傘は持ち運び時にコンパクトに保たれ、飛行時には安定性を維持します。ロックシステムはヒンジ、ゴムバンド、精密に設計された板材を使用して揺れを減少させます。

最も重要な機能は、自律的なホバリングと追従能力です。John Tseはまず、実験リスクを低減するために小型のテストドローンを構築しました。追跡システムは、一般的なカメラやGPSを含む複数のバージョンを経て、最終的に飛行時間(ToF)深度カメラを採用しました。このカメラは光を発射し、その反射が戻ってくる時間を測定することで深度画像を生成し、システムは弱光環境でも人体の三次元位置を検出できます。

プロセッサはこれに基づいてユーザーの頭部位置を判断し、飛行コントローラーに指示を送信して、傘が常にユーザーの頭上に位置するようにします。大部分の構造部品は3Dプリント技術で製造され、材料にはカーボンファイバーやナイロンなどの堅牢な素材が使用され、精密なヒンジ、ロック機構、中央ハブが作られています。

内部にはプロフェッショナルな飛行コントローラーが“大脳”として搭載され、デバイスの空中でのバランスを保ち、GPSが屋外での位置を維持するのを助けます。このプロジェクトは開発過程で何度も失敗を経験し、部品の破損、ソフトウェアの故障、コンポーネントの接続が切れるなどの問題が発生しましたが、システム全体を交換する必要があるほどでした。しかし、約1年の努力の末、この自律飛行傘はついにホバリング、追従、さらには大雨の中での飛行という目標を達成しました。

クリエイターは、完璧ではないものの、概念から実際の機能を持つ物体への変換を実現したと認めています。

Nakumura
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関連サイト:中文版 / TechRitualThe Base Principle