昆虫サイボーグ研究 第2幕! 自動飛行制御、燃料電池の研究へ

昆虫を使えば、昆虫自身が持つ制御機能により安定した姿勢で飛行を行うことができます。けれども、航路のずれは生じるため、ずれを検知して適切に昆虫を刺激してずれを補正する必要があります。レスキュー支援において、使用者がサイボーグ昆虫の行方をずっと見守るわけには行きません。自動でずれを補正して安定した航路を取り目的地に到着させる、そのための制御システムとしてフィードバックコントロールは不可欠です」(佐藤氏)

フィードバックコントロールには、ハリウッド映画などで使われる3Dモーションキャプチャシステム(俳優の動きを記録するシステム)を活用している。この計測システムで飛行位置をリアルタイムで記録し、航路のずれと入力信号の値を比較しながら、信号強度を調整して、安定した航路を取る検討をしているという。「フィードバックコントロールはロボット工学では珍しくない技術ですが、通常のロボットに比べてサイボーグ昆虫では、昆虫自身が発する動きがエラーに加味されることが興味深い点です。また、信号が弱いと筋肉は全く反応しませんが、かと言って極端に強い信号を与えれば筋肉を傷めてしまいます。通常のロボットに比べて信号強度の適用範囲が狭く、ちょうど良い塩梅の信号をみつける必要がありますね」