0:04 はい。え、それでは、え、これから ドローンはどのように飛ぶか、え、どの ように役立つかという、え、タイトルで、 え、講義を始めさせていただきます。え、 私工学部機会システム工学家の山本義尾と 、え、申します。 え、まず、え、本日の講義の中身なんです けれども、え、以上のような内容になって おります。ま、タイトルにドローンが入っ ていたようにですね、ま、皆さんドローン のことを知らない人は、え、ほぼいないん じゃないかと思いますけれども、え、ま、 それがのどのような場でですね、え、活用
0:49 されるのかというのを、え、ま、私の講議 を聞きながら、え、考えていただきたいと いうところで、まず最初にですね、え、 その活躍の場を考える時にですね、え、 それの背景となるもののいくつか、え、ご 紹介させていただきます。で、そもそも、 え、ドローン、ま、皆さんドローーって 聞くと、え、複数のこう羽を持ったですね 、え、おもちゃのようなものをイメージ すると思うんですけども、ま、あの、定義 上ですね、彼も相当は限らない他にも、え 、ドローンがあるよというのを、え、ま、 簡単に紹介させていただいて、ま、メイン はですね、その3番目の、え、飛行機、 ヘリコプター、ドローン、え、ま、共通
1:35 するところが多々あるんですけれども、 それらの飛ぶ仕組みというのの話をさせて いただきます。で、え、ま、肝心なところ はそういうドローンがですね、え、皆さん の、え、生活の中でどんなところに役立っ ていくのかというところです。で、え、ま 、ドローンは当然、え、空中を飛ぶわけ ですので、え、ま、それが、え、良きに こう落下とかですね、え、すると、え、ま 、事故に、え、繋がりかねないということ で、え、いろんなこう規制がかけられてい ます。ま、そういうところの話をします。 で、最後、え、自分が最近ですね、関わっ ているドローンを使った研究について、え
2:21 、事例紹介という形で話をさせていただき たいと思います 。はい。まず、え、皆さん私のことを ほとんど人知らないと思いますんで、え、 簡単な、え、自己紹介のようなことをさせ ていただきます。え、まず、えっと、出身 なんですけども、え、埼玉県の大宮市、ま 、今政令指定都市になって、え、埼玉市と なってますけれども、え、ま、元々は大宮 駅、え、から、ま、あの、え、歩いていく ようなところに大宮市というところに、え 、住んでいました。はい。え、で、専門は ですね、えっと、ロボット工学、え、
3:09 メカトロニクスと書いてありますけども、 ま、ロボットもですね、えー、 ヒューマノイドのようなものから今回話す ドローン、えー、ま、非常にいろんな種類 があるんですけれども、ま、私どちらかと いうと、え、車のようなですね、え、車輪 をつけたようなロボットを長く研究して まして、ま、そういう意味では、え、最近 はドローンに関する研究が多いんです けれども、え、ま、そのような分野で、え 、研究を、え、進めてきております。で、 略歴なんですけども、え 、自分の元々の分野はですね、機械工学な んですね。で、そこで、ええ、学収支まで
3:57 出て普通に、え、一般企業、え、関東に ある、え、某、え 、ケーブルメーカーていうですね、えっと 、光ファイバーとか、え、電線とか、ま、 そういうもの反動体あたりですね。そこら 辺を作っているメーカーに、え、就職し ました。で、ま、私、え、昔から、あの 、ま、海外が好きでですね、え、行った ことはなかったんですけども、海外が好き で、え、就職4年にして、え、ま、 アメリカに留学する機会を会社から与え られまして、え、2年ちょっとですね、え 、留学させてもらって、その後また仕事に
4:43 、え、復帰しました。 え、もうその時は30になってたんです けれども、で、え、翌年にですね、やはり 、え 、ま、 勉強したいと、え、ま、ドクターをですね 、PhDを取りたいということで、え、 会社を給食する形で、え、再度アメリカに 、え、戻りました。え、大学は違う大学 でしたけれどもで、え、ま、留学途中、ま 、給食状態だったんで、え、正を退職し まして、その翌年に、え、ドクターを取得 して、ま、その後は就職しなきゃいけない ので色々探してたんですけれども、結果的
5:29 にはですね、えっと、日立ちにある茨城大 の工学部というところで、え、教員の人生 を、ま、スタートさせましで、最終的には ですね、 え、39歳の時に東海大学に、え、転職し てきて現在に至るという、え、ものです。 なので、ま、ちょ、通常の、え、もう2回 仕事変わってますし、通常の お先生とは、あ、少し変わった、え、経歴 になるんですけども、ま、皆さんもですね 、都会大学ご存知のように、え、留学先 色々あります。短期、中期、長期ですね。 ですので、え、是非ですね、え
6:16 、そういう色々なプログラムに目を向けて ですね、機会があれば、えっと、海外に出 て、え、違う世界、え、文化価値観に 触れるという経験を是非してもらいたいと 、え、思います。え、ちょっと自己紹介も 、え、では本題の方に移っていきたいと 思います。え、で、1つですね、え、あの 、是非皆さんに、え、この授業が終わった 後でいいんですけれども、え、お願いし たいことあります。ま、極めてこの授業の 内容に、え、深く関係するんですけれども 、 え、最近ですね、あの、ま、大学の サポートを受けてですね、え、特別な ちょっと動画を、え、作成しました。で、
7:04 それは、えっと、ま、それまで私エッグと いう雑誌すら知らなかったですけども、え 、ギャル系の雑誌なんですかね。え、そこ で、ま、有名な、えっと、ま、この写真 1番この、え、右の女性ですかね、キリプ さんという、え、のを初め、え、3名の モデルさんを東海大学に招いてですね、ま 、ドローンだけじゃないんですけども、 えっと、ロボットとかを実際にドローンも 飛ばしてますし、ロボットも動かしてます しで、え、ちょっと長めなんで前と後編に 分かれてるんですけども、こちらに、えー 、そのQRコードありますんで、え、後で ですね、こちらの方をちょっとチェックし ていただいて、え、合わせても20分
7:50 ちょっとぐらいの動画になりますんで、え 、多分にこの授業で使っている、え、 スライドとかですね、え、この授業、 こちらのギャルの、え、授業でも使って ますんで、で、しかも実際にドローンや ロボットは動いて、え、動かしながら説明 してたりしますんで、え、 むしろこの 授業、あと聞く以上にですね、より、え、 深掘りができるんじゃないかと思いますん で、是非、え、こちらの方の視聴もお願い したいと思います 。はい。で、え、早速ですね、え、 ドローンの活躍の場を考えるヒントとして
8:36 、え、こう背景、ま、日本の事情という ところですけども、 え、ま、日本はですね、ご存知のように、 え、大変自然災害の多い国です。え、地震 火山洪水土砂崩れ、え、本当1年に何回 起こるんだっていう感じで色々、ま、最近 の異常気象が関与してたりもするんです けれども、え、非常に多い国です。え、国 はですね、ま、ご存知のように非常に、え 、山が多くてですね、え、火山や給料を 含む構築分は国土全体の 3/4に及ぶと。で、この、え、右上の
9:22 この図なんですけど、これはですね、え、 内閣府のホームページから転載したものな んですけども、え、日本の 大きな地震のこれまでの新源地、ま、実は これ、え、東日本大震災より前に作られた んで、東日本大震災の、え、新源地はここ には実際入ってないんですけども、え、 このオレンジ色の このカーブですね。これが、え、4つの プレートの境い目を表しています。 え、ま、右からこう来る太平洋プレートと 、え、下から来るフィリピン海プレートと
10:08 、今度左の方から来るユーラシアプレート で、もう1個、えー、北米プレートって いうのがありまして、え、見れば分かるん ですけども、この太平洋プレートの、え、 教会線、太平洋プレートと北海プレート あるいはフィリピン海プレートの教会線上 でたくさん、え、地自信が大きな地震が 起こってるということが、え、分かります 。ま、東日本大震災もその1つだったわけ ですけども、で、ま、え、昨今心配されて いる、え、南海トラフとかは今度こちらの 方の、え 、協会の辺りに、ま、あの、歪が高まっ てるということで、え、大きく心配されて いるわけですね。え、ま、なので、え、
10:56 ある意味こういう自然災害、ま、これは 主に地震の話ですけれども、え、ま、 避けれないところはあります。日本はそう いう地形、そういう場所に作られた国なの で。で、ま、むしろそれで温泉とかですね 、あとは、ま、あの、山々のこう、え、 自然の美しさですね。それがまあ、ま、 そういうこともあって、え、我々はそう いうものを教授してるっていうところなん ですね。で、ま、あの 、下の方の写真は、ま、その時のですね、 えー 、これは、え
11:41 、と、ま、伊豆さのやつだと思いますけど も、あとこれは実際に私友人からもらった 東日本大震災の時の、翌朝の、え、岩田県 のある町の、え、写真ですね。こちら洪水 とあとこれは、え、九州の方の、え、火災 流の、え、写真になります 。で、あとは、ま、今、あの自然災害の話 をしましたけれども、え、ま、そうすると ですね、そういう自然災害が起こると、え 、道路が寸断されたりしてですね、え、 集落が、ま、孤立化してなかなか救助にも 行けないとそういうようなことも、え、
12:28 起こるわけです。で、あとは、え、そう いう自然災害と関係なくですね、え、人口 減少はとは、え、都市部に、え、集中する ということがあって、え、ま、加疎化が 非常に急速に広がり、え、底に限界集落と 呼ばれるようなものが、え、増えてきてる と。で、え、農業人口、ま、それと関係も するわけですけども、農業人口は減少し、 え、ま、それにつれて人手不足ということ も、え、深刻な問題になってきています。 また、えー、ま、そういうこう人手不足に
13:14 関与するところでもありますけれども、え 、交渉や過酷な環境での点検作業、例えば 、え 、大きな効果とかですね、あるいは鉄頭と か、あるいはトンネル内こういうのは全て あの定期的に保守がなされないとんでも ない事故につがりますんで、え、ま、こう いう今言ったようないろんなところにも こう実際写真でえっとドローンがえ物資の 反送とかです ね薬の散布するとかえそういうようなもの あるいは え橋のところでえドローンが
14:00 え点検を行うようなものにま使われている わけです。なので我々が直面するいろんな 問題に、え、ま、ドローンの活躍の場が あるというのを、ま、ここでちょっと、え 、ま、予告というか、え、そういうものを こうさせてもらうためにちょっと背景とし て、え、紹介をさせてもらいました。 え、で、続きまして、そもそもドローンと は、え、どういうものかと言いますと、 ドローンもちろん英語なわけですけども、 えっと、おバチで、え、ま、2番目、え、 生怠け物、のら、野良くクラ物、極つぶし 、ま、え、ちょっといい意味ではないです
14:47 けども、ま、通常我々がドローンとして 使っているのは、えー、3番目の無人飛行 物 ですね。UAVアンマALビークルえの略 ですけども、ま、これをドローンと言っ てるわけですけども、え、一般的にですね 、えっと、ドローーンっていうのは、え、 ま、多く見られるのはその、ま、飛行物体 ですね、え 、空を飛ぶものですけども、え、実際は あの、別に例えばここにある、えっと、 地上プログラムで、え、動き回る地上の ドローンとかですね。あるいは水中で、え
15:33 、海底を探査するような、え、ドローンと かあるいは、え、これは、えっと、軍事に 使われてるような、え、あまり使われて 欲しくないタイプの、え、ドローンです けども、あとは、え、ま、サーフィンの ような、ま、ここにエンジンが付いた形で 水中のドローンですね。ま、そあ、水上 ドローンですねとか、ま、いろんなタイプ の、ま、自立してプログラムで動くような ものを、ま、一般的に、え、総称として ドローンという風に、えー、呼ぶわけです 。はい。で、え、続きまして、えー、その 飛ぶ仕組みに入っていきたいと思います
16:19 。まず、ま、ドローンと言いながら最初は 船の話をするんですけれども 、えー、船ダイヤモンドプリンセス、え、 重さ11万6000tあります。えー 、はい。えっと、コロナウイルス感染症の 時に、最初の時に、え、結構名前が ニュースに出てきた、え、ものですけれど も、え、この11万6000tも重いもの がですね、どうやって、ま、海の上に プカプカ浮くのかというところですけれど も、え、それはですね、え、ま、不、ま、 多くの人は知ってる、え、用語だとは思う んですけども、不というものを受けて、え
17:07 、浮くことができます。で、その不力と いうのはですね、え、当然船は、え、ある 下の部分 のある部分は水の下に、海の下にこう沈ん でるわけですね。で、沈むということは ここにあるようにその沈んだ部分にある 海水を押しのけたことになりますよね。 押しのけないと、えー、船は下に沈めない のでね。で、それで押しのけた水の重さが 本来のその船の重さと釣り合うと、そう
17:53 するとその時点でま、絵で書くとこのよう に緑は上に押し上げようとする力で重力は 当然下に、え、沈もうとする力ですから、 それがぴったり逆向きで釣り合うとその 時点で、え、プカプカ浮くということ になりますね。まずこれを、え、ま、不と いうものとあとその中身ですね、押しのけ た水の重さがその不力になると。で、 つまり、えー 、そのダイヤモンドプリンセス自身 11万6000tあるので、水は大体、え 、1立方で1tですので、えー、そうする
18:41 と、え、ダイヤモンドプリンセスがですね 、押しのけた海水の量っていうのは、え、 大体50弱の立法体、50m×50m× 50mの、え、立法体の海水を押しのける と、え、 その重さが 11万6000tに近くので、そうすると 、え 、上にプカプカ浮くことができるという、 ま、これ計算上ですね。そういうことに、 え、なります。 え、続いて飛行機。え、飛行機は重いのに
19:28 どうして飛ぶのかと 。まあ、多分1度は不思議に感じたこと が多いんじゃないかと思うんですけどね。 え、ここに写真にあるのはエアバスA0と いう1番、え、大きな、え、旅角です。 560 tですね。え、写真見るとこう窓がこう2 列になってこ中が2階建て構造になって まして、え、巡口速度は、え、時速 1000km。ま、飛行機と関係ないです けども、え、ま、新幹線のN700系、え 、16両で走りますけど、ま、それは大体
20:16 710tくらいの重さで、え、最高速度 285kmと、ま、新幹線は飛ばないので 、ちょっとあの、参考までに、え、乗せて あります。で、飛行機が空を飛ぶ時に、 えー、期待に働く4つの力というの があります。 え、1つは水力。ま、もちろん、えー、 飛行機は前に飛んでいかねえばならないの で、その水力というのが必要になります。 で、その、えっと、水力はこれ、えっと、 ジェットエンジンの正面から、え、見た もの、えっと、羽田に行った時に自分で 取ってきたんですけども、え、これが、え
21:04 、この絵ですと、こういうところにこう ついてるわけですね。で、えっと、空気を 前方から大量に吸い込んで後ろに、ま、 単に後ろに出すだけじゃなくて、え、大量 にこっから取り込んだ空気を ぎゅギュギュっと圧縮して、えっと、高速 な流れにして後ろに出していくと、ま、 それによって、えっと、この水力っていう のを、え、得てるわけですね。はい。ま、 そこは、あの、誰もよく理解できると思う んですけど。で、当然、え 、重力ね、エアバスだと560tがこの下 の方に、え、働くわけですね。で、え、ま
21:53 、飛ぶためには当然この、えー 、何百tという重力を打ち消すだけのこの 容力という持ち上げる力が働かなきゃいけ ないわけですけど、ま、それが、え、ま、 翼に、え、その、ま、これ2つあればその 1/2ずつですね。で、足し合わせた合力 が、ま、その重力よりも大きくなれば、え 、期待は浮き上がるということになります 。ですから、ま、飛行機が飛ぶ、え、 仕掛けはこの容力というものですね。はい
22:39 。で、えっと、ま、意外 と分から、あの、気づきにくいというか、 え、分かりにくいのはこの 効力という、え、2番目後ろへ戻そうと する力という風にありますけど、これは、 えー、止まってる時は全く働きません。前 に進もうとするとそれを妨げる方向に働く 力です 。うん。ま、これだけ言ってもちょっと ピンとこないかもしれないけど、皆さんの 実体験に、えー 、例えるとですね、例えば、え、プールに 行ったことのない人はいないと思うんです けども、プールで、え、普通に、えー、
23:27 歩く 、歩く時にく、えっと、水の抵抗を感じ ますよね。普通に空気中を普通に道を歩い てる時は、えー、空気の抵抗は感じない ですけれども 、水だと結構普通に歩いただけでもなんか 歩きづらいなっていう、ま、長く歩けば 非常に疲れますよね、水の中はね。それが 効力です。結局さっきの船が浮いてる緑の 話じゃないですけども、例えば空気中を 歩いたり走ったりする時もそこにあった 空気を押しのけて前に進むわけですね。水
24:13 も同じです。水もそこにあった水を自分の 体が押し切って押しのけて前に進んでいく わけですね。で、その時に押しのける、 まさに船が、えー、沈んで海水を押しのけ たものが不になるのと同じように押しのけ た、押しのけようとした、押しのけた分が 自分に返ってきます。それが効力という もんです。はい。まあ、なんとなくその プールの時の水の抵抗を考えてもらうと、 ま、なんとなく、え、しっくり来るんじゃ ないかなと思います 。はい。じゃあ次。えー、ま、皆さん1度
24:58 は飛ばしたことあると思います。竹トンぼ 。ま、竹トンボも単に、え、軸に板が付い てるだけじゃなくて、このように、え、 それぞれ、えー、左右で逆方向に断面で 見るとこのように傾いてます。で、それを 、え、正しい方向にこの軸を両手で持って 回してやると、そこにあった空気をこう 空気に向けてこの板がこっち側に動くわけ ですね。そうするとそこにあった空気は 無理やり下に押しげられ ますね。で、それで押しげたことで
25:44 この羽は逆に上に押し上げられる。それが さっきの飛行機で言う力になります 。ま、この効力は、ま、さっき言ったよう な形で翼がこっちに動うとすると、えー、 ま、その区域から抵抗を受けてこういう 効力っていうのが発生するわけですね。 はい 。ですので、えー、これをこう軸をですね 、両手で挟んでぐるっと回してやれば、え 、今言った理由で空気の流れが、え、この 羽にあたって下に行く。それに、えー、 連れてこの容力というのが働いて、ま、 竹トンボは非常に、え、ここにあります
26:31 ように非常に軽いので、えー、ちょっと 容力が発生すればこの竹トンボの重量を 簡単に上回ってしまうので、そうすると、 え、糸も簡単に、えー、この竹トンボは上 に上がっていきますね。上がっていくけど 、え、ま、人の手を離れたらもうそっから は、え、自力で、あの、上がっていくだけ で、あとは空気抵抗でどんどんどんどん スピードは遅くなっていきますんで、ま、 あるところで、え、竹トンボの重量の方が 養容力よりも上まり、え、ま、ほっといて も落ち、え、落ちてくるというのが 竹トンボの仕組みになります。 え、ま、徐々にドローンに近づいていくん
27:18 ですけども、えっと、ヘリコプターも、ま 、基本的に飛行機と同じ4つの力の バランスで、え、飛行します。つまり、え 、その4つとまず、ま、重力ですね。自分 の重さとあとは、え、ヘリコプターの場合 、 え、頭に大きなプロペラが付いてますんで 、で、そのプロペラは先ほどの、え、断面 で見れば竹トンボと同じような形で、え、 ある傾きをなしてまして、やはり空気を、 えー、空気に向かって、ええ、回転してく
28:04 とそこにあった空気は下に押し下げられる と。で、そうすると翼に力、この赤いやつ ですね、容力が発生して、え、それが、ま 、重力を上回ればヘリコプターの期待は、 えー、上に行くということが起こります。 ま、当然、え、さっきと飛行機と一緒で ですね、え、前に進めば、え、ま、それ 空気抵抗と言ってもいいんですけれども、 え、動きをですね、え、に逆らうような、 え、力が発生します 。で、 えー
28:50 、ま、容力が重力を上回れば、え、その まま垂直に上昇していきますし、えー、逆 に小さくなれば、え、下に降りてくると。 で、釣り合った時が、ま、ホバリングって いうピタッと、 え、一定の高さで止まる状態ですね。えー 、を作り出すことができます。 はい。で、え、ま、飛行機とヘリコプター の大きな違いは、ま、 もちろん形が全く違いますけれども、え、
29:35 ま、ご存知のように飛行機は、え 、前に飛ぶことしかできないですよね。 飛行機はバックはできないですね。え、ま 、空港でゲートをバックで離れる時はあれ はタクシングという車で車輪を押して もらってるからバックできるんで、自分で はバックは絶対できないですよね。え、ま 、それに比べてだから飛行機 はもう全身あるのみの おなわけですけども、ヘリコプターは、え 、ご存知のに、え、上下前後、左右どちら にも、え、動けます
30:22 。はい。それは、えっと、基本的にこう ヘリコプター、ま、これはドローンなんか と一緒ですけども、このローターで、この ローターで空気の、ま、ダウンフローと いうか、こう下に流れを、えー、強力な 流れを起こして、で、それで、ま、羽に力 が発生して浮き上がるわけですけど、そう すると、えー、ま、細かいク、あの、詳細 の話はここ理解する必要はないんですけど 、こう普通に空気が下に流れてこうその 流れがある大きさになれば当然、え、 ヘリコプター上に浮きますよね。上に浮き ます。はい。ですから、それは上昇する
31:08 ことは、え、簡単に理解できると思うん ですけども、もしそれがですね、え、まあ 、実際は制御っていう、えー、ことをする わけですけども、その流れが、空気の流れ がちょこっと傾いてこっち側に流れたり、 あるいはこっち側に流れたり、あるいは 左右でちょっと流れる方向がずれたりです ね。なんかするとそれは 例えばこっちが飛行機の全身方向、あの ヘリコプターの全身方向だすれば、もし 空気の流れがこっち側にダーーっと作ら れればヘリコプターはこっち側にバーっと 流れていきますね。つまり前進していく わけですよね。あるいはここが傾きが
31:54 ちょこっと変わってこっち側に流れが作ら れればヘリコプターはバックしますよね。 流れがこっちにできるんで、ま、そんな ようなことをこう いわゆる精密な制御することで、え、 さっき言ったように上下左右前後どちらの 方3次元的にどちらの方向にも ヘリコプターは移動することができます。 ま、そこら辺がヘリコ、あの、飛行機とは 大きな違いになりますね 。で、ま、それが単純にヘリコプターが 飛ぶ、えー、仕組みではあるんですけれど も、ヘリコプターにはもう1つ飛ぶために 非常に大切な機能があります
32:43 。はい。それは何でしょう ?ま、この写真の中にヒントがあるんで、 まあなんとなくこれっぽいなっていうのは 分かると思うんですけども 。はい。という名前のものでしょう 。ま、知ってる人は知ってると思うんです けど、え、お尻についているテールロー ターって言うんですね。テイルってのは 尻尾っていう意味ですね。ポニーテールと かね。えー 、テールスープとかはい。あの、尻尾です
33:29 よね。はい。で、これは何のためにあるの かっていうところなんですけども 、ま、これがないとヘリコプターは安定し て飛ぶことができません。で、しかも このテイルローター横向いてますよね。ま 、ちっちゃいんで扇風機みたいな感じです けども横向いてますよね。はい。これは何 のためにあるのかっていうことですね。 非常に、え、重要な、え、ものになります 。で、ま、その 種明かしを、えっと、する前にですね、1 つだけちょっと、え、高校の物理の授業
34:15 みたいになっちゃいますけども、1つだけ 、え 、作用反作用の法則っていうのを、お、ま 、物理 を、ま、高校でね、授業取った人はどっか では、え、ま、覚えてないかもしれない けども、え、聞いたことはあると思うん ですね。で、え 、まさ、あの、その法則自身はですね、 物体に力を加える と反対方向に同じ大きさの反力が発生する と、つまり押せば押し返されるし、 引っ張れば引っ張り返されると 。ま、
35:01 我々普段生活してるとこれは意識しない ぐらい当たり前のことなんで、えー、 むしろあの知らない、意識せずっと生活を しているんで、え、気づかない人が多い ですけども、例えば、え、まあ、今皆さん 、え、椅子に座って聞いてる人が多いと 思うんですけども、え、ま、立って あの人を考えるとですね、えー、床の上に立ってる、あるいは、ま、椅子の上に腰かけてる。ま、どちらでもいいです。そうすると当然、え、そのコ々コの、え、体重を床が支えたり、椅子が支えたりしてくれてるわけですよね。
35:55 なので、ま、この地球で生活する限りは 必ずこの右にあるように重たい地球がです ね、人を引っ張ってくれるわけですよね 。それが、ま、重力っていうものなんです けども、つまり、え、 体重がこう地球の中心に向かって働くのを それと同じだけを例えばこのように床 あるいはみんなが座ってる椅子が押し返し てくれてる。 押し返してくれてるから立っていられる。 座っていられる。
36:40 え、ま、ちょっと非現実的な イマジネーションを働かしても例えば皆 さん普通に寝る時ね、布団でもベッドでも いいですけれども、もしこの作用半作用の 法則が働かなかったら、例えば君ら リラックスしてベッドに寝ますね。ベッド が君らの体重を支えて押し返してくれ なかったら君らベッドの中にズブズブ。 まさにあの、ま、そういう経験はある人は 少ないと思うけど底なしみたい。そこには 地面だと思ったらそこは池だったみたいな そこなシ沼みたいな形で ズブズブ入っていきますね。なので我々が 安定して普通に歩く、座る、寝る。え、
37:28 全てがこの作用反作用で押せば押される、 引っ張れば引っ張られるで成り立っている から、ま、自分たち安心して、安心してと いうか、ま、安定して生活が遅れてるわけ ですね。で、なんでこんな話をするのかと 言うと、この押せば押し返される、 引っ張れば引っ張り返されるっていことが 、ま、先ほどのテイルローターにも関係 するし、え、ま、これからしますけども、 ドローンが飛んでいくことの安定して飛ぶ ことの非常に重要な、え、ま、鍵になり ます 。はい。で、えー、ま、ここでなんじゃ
38:16 こりゃと思われちゃうかもしれないです けども、ま、本来はですね、これ、えっと 、あの 猫のキャラクターですかね。猫ですよね。 はい。ま、勝手にそのまるま丸のところに は入れてもらえればいいと思うんですけど も、え、ま、著作権の問題でそれは使えず 、え、ま、しょうがない私に、え、ま、 イラストある方に作ってもらったんで、え 、それ に竹コプター、え、あ、言っちゃいけない のかな?えっと、はい。プロペラをつけて 、え、ま、回してるんですけども、え、ま 、言いたいことはですね、え 、これはあのいわゆる原理的に間違って
39:05 いるということを、ま、ちょっとこの例で 説明をしたいと思思って、ま、これを、え 、準備しました。ま、あの、単純に言うと ね、えっと、頭の上にこんなちっちゃい プロペラつけたってそんなに、ま、 そもそも容力、ま、発生しないっていうの は、ま、現実的には、あ、その通りなん ですけど、ま、それは置いといて、ま、 プロペラはもっと大きくてもいいし、 すっごくパワフルなモーターが付いてて、 グわングわン頭の上で回る って いうあの条件もつけても、それでも、ええ 、普通に、ま、皆さんがアニメで見るよう な感じで、え、飛んでいくことはできない
39:52 という意味でちょっと間違っていると言っ てんですけど、どこが、え、間違っている と思うでしょうか ?ま、右側のこれ動画なんでこの後動かし ますけど、ま、右側の方見るとなんとなく ヒントは分かっちゃうんですけど も実際だからま、漫画では分かりますよね 。皆さん見たこと誰もがあると思うんで 普通にぐるぐるン回れば好きなとこに飛ん でくわけですけども、ま、それはできない よっていう話なんですけども 。はい。もした コプター が、え、へへ、半時計方向に、ま、この絵
40:40 のようにね、え、半時計方向に回っている とするとどうなるかで、ま、こうどんどん 回転が上がれば力も十分に発生して、え、 僕の足が地表面を離れたその瞬間どうなる かっていうことですね。 はい 。それはですね、このように 僕の体 は逆方向に、時計方向に回ってしまい ますね。非常に重要なのは上のプロペラの
41:27 回っている方向と僕の体が回る方向が逆だ ということ ですね。つまりさっきそのために作用反 作用の話をしたんですけども、押す力にも 作用反作用があるように回す力。ま、これ トルクというわけですけども、ま、タイヤ が回るあるいはハンドルを回す、ま、そう いうこう回転させるためのお、ま、能力 ですね、力トルクというわけです。なので 単に直線的な押す引くで成り立つこの法則
42:13 は回す回転するというところの力にも全く 同じように成り立ちます。なのである部分 が時計方向に回ると残りの部分は反時計 方向に回ってしまい ますね。はい。というところでなの で1個だけプロペラをつけて回す限りは いくらパワフルなものを使って もこのここに今説明したような現象が 起こるので ぐるぐる回りながら体がぐるぐる回り ながら空を飛んでいくような形になります
43:00 。なので、ま、そういうのを見たことある かどうかわかんないけど、ヘリコプターが ですね、例えば墜落する時、ま、事故な わけですけど、そうすると結構車体は ぐるぐる、あ、車体機体はですね、 ぐるぐる回りながら落ちていくことが、え 、多いです。それはまさにこの現象 プロペラと逆の方向に期待がぐるぐる回さ れて落ちていくと いう、えー 、ことが、ま、そういう事故、え、 ヘリコプターの事故では、え、起こります 。で、え、さっきの、え、ここでテイル ローターの話に戻るわけですけども 、ま、これヘリコプターを上から見たです
43:47 けども、このメインローターという こう大きなプロペラがですね、こっちの 時計方向に回るとさっき言ったよう な法則に基づいてほっとくと機体はこっち 方向 にまがあります 。ほっとくと。で、そこで、えー 、重要な役割を果たすのがさっきのテイル ローターというやつが、えー 、こっち側に向け て風を起こすんですね。上に向けて風を 起こす 。そうすると期待をこの尻尾はこっち側に
44:35 回ろうとするのをここで風を出すことで、 ま、容力はその逆側に発生するんですけど も 、機体が回ってしまうのをこのテール ローターの横を向い たファンというか、扇付というか、そう いう、え、もので横の風を作っで、 え、機体が回転しないように風力を調整 するという役割。そうすることで ヘリコプターはまっすぐにも行けるし、ま 、後ろにも戻れるしていうような形で姿勢 を維持しながら、え、安定して飛行する
45:23 ことができるということになります。なの でテールローターは非常に重要です。 はい。で、ま、そういうことを踏まえて ですね、実際にあるヘリコプターでは、 えっと、こう、今言ったようなそういう こう知識に基づいて、え、これ20重点 ローター型ヘリコプターというちょっと 長い名前になってますけども、2段の ローターがこう付いてて、これ が上側がですね、時計方向に回って、下側 が反時計方向に回ると、そうするとさっき 言ったような形で、え、上と下が逆方向に
46:08 回ることで打ち消してますんで 、上下で。そうするとこの機体は回らない で済むということになりますね。だから ここにはテールローターは付いてないです よね。この上下で打ち消してるん ではい。あの、ま、逆方向にあの、回っ たらじゃあ飛ばないんじゃないのとか思っ ちゃうかもしれないけど、翼の傾きは それぞれ逆方向についてるんで、え、 どっちに回っても必ず上に機体を 持ち上げる要力は働くようになってますん で、え、問題ないです。なのでこの知識に
46:55 基づけ ばその猫のキャラクターもですねがこう頭 につけるやつも2段になってちゃんと上下 が逆方向に回れば猫の体は回らないで ちゃんと飛んでくとまちょっとそれは じゃあ夢を壊しちゃうかもしれないけどま 、現実的なことを考えればあ の、え、竹なんとかはですね、え、本当は 2段にしとくと、え、物理と矛盾しない、 えー、ツールにはなるんですね。はい。ま 、でも夢の世界なんであんまりそういう
47:41 現実的なことは必要ないのかもしれない ですけども 、ま、そういうことです。はい。続いて、 え、ドローンの種類なんですけども、えー 、通常はですね、4枚、6枚、8枚、ま、 それによってクワッドコプター、 ヘキサコプター、オクトコプターなんて 読みますけど、全部総称して、え、マルチ ローターとかマルチコプターとか言います けども、え 、ま、どれもですね、え、みんな偶数の ローターを持ってるものが、え、大半に なります 。で、えー、ま、なんとなく気にしないで
48:28 見てる限りは、ま、単にローターは回っ てるだけけっていう感じで、え、みんな 同じ方向に回ってるんじゃないかと、えー 、思うかと思うんですけども 、同じ方向に回るとさっきと 同じ説明したことが起こりますね。なので 、え、例えばこの4枚のローターのやつ で説明をすると、もしこの4つ の、え、ローターがですね、え、CW カウンタークロックワイズ、え 、あ、ごめんなさい。クロックワイズです ね。え、時計方向に回ったとするとこれ4
49:17 つ全部時計方向に回ってますんで、そう するともう機体 は半時計方向にぐるぐる回り出し ますね。なので、え、飛べません。ま、 抜点印してあんのは、だからこれじゃあ 飛べないよっていうことを表してます。 じゃあ実際の、え、ドローンはどうなっ てるかと言いますと、え、対角線上ひ、え 、1セットは時計方向に回り、別の逆方向 の対角線上の、え、ローターは半時計方向 に回っていると。それによってさっきの、 えー、プロペラが2段構造になった実際の ヘリコプターが打ち消してるって言った けど、それをこの、え、偶数枚の半分を
50:05 時計方向、残りの半分を半時計方向に回す ことで機体がぐるぐる回るのを防いでると いうことになります。 逆に、ま、 あの、ドローンを自分で家にあの、持っ てる人もしかしたらいるかもしれないです けども、お父さんが買ってるとかあるかも しれないですけど、ドローンは当然向きも 変えられますね。え、ホバリングしながら 、え、右回転、左回転できますけど、それ はあえてこの、え、例えば4つある ローターの回転の速度を変えると、わざと 、え、こう釣り合ってる状態を壊してやる
50:51 と その、えー、ずれ方に応じて期待は右に 曲がったり左に曲がっ たりするわけです。 分かります。そうすると、ま、そうやって 期待を回転させることもできるし、例えば 4つあるうちの あるローター、このローターのスピードを 少し だけ落とすとします。落とすとその空気の 流れが弱くなりますよね。弱くなります。 で、そうするとこの4つあるローターの、 ま、合力というか合わせた空気の流れの
51:38 方向が真下じゃなくてずれますね。横に ちょっとずれる。横にずれると今度は期待 は流れていき、流れていくっていうか、 例えば、えー、右側にスライドしていくと かですね。左にスライドするとか前に動く 、後ろに動くっていうようなことをこの4 つのローターの、えー、バランスをあえて 崩すことによっ て回転あるいは、え、 直進っていうことができるようになります ね。分かります。当然あの全て4つとも 同じでパワーを上げれば空気の流れが強く
52:25 なるので上に上がるし、え、逆にスピード を遅くしてやれば 逆に、え、加工してくると降りてくるとな のでこの4つあるいは6つ、8つでもいい んですけども組み合わせで、え、微妙な 精密な制御をすることで、え、3次現方向 いかいかなる方向も動くことができると いうことになります。はい。ちょっと、え 、この飛ぶ仕組みんところを少し長く話し ましたけど もはい。じゃあ、ま、こんなドローンが ですね、え、実際にどんなところに、え、 役に立つのかという
53:10 話に移っていきます。 え、ま、冒頭でも背景として、え、いくつ か説明をしましたけれども、ま、ここでは それの、ま、同じような形で、え、どう いうところに、え、ドローンが使えるか なっていうのをちょっとこう、ま、分野別 にこう過剰書きにしたものですね。まず、 えっと、空殺ですね。ま、これドローンで ある限りは必ず空中から、えー、と、あの 、空中を飛ぶことになるので従って、えー 、ま、どこでも行けるわけですね。え、な
53:58 ので例えばあの、普通ではあの、歩いては 踏み入れられないような教告とかですね。 え、 絶対にありえないような角度で、え、風景 を取るとかね、そういうことがもう、えー 、空は無限に広いのでどこでも行けちゃう わけでして、え、従って空殺で、え、非常 に素晴らしい、 え、情景なんかも、え、取れることは、ま 、いろんな皆さんテレビとかで見ていると 思います。で、あとは、えっと、測料、 監視、 整備ですね。え、ま、一部では見たこと
54:45 ありますけども、例えば、え 、オフィスの中ちっちゃいドローンを 飛ばして、えっと、なんかこう監視すると か、夜の銀行をなんかこう中をこう監視 するとかですね。ま、セキュリティ、え、 をドローンが変わってやる。ま、カメラ だけじゃなくてですね、そういうのも、え 、あるようです。で、測料は、測料はこれ ちょっと僕、え、研究の方と絡めて、あ、 後でちょっと話を、え、します。で、あと は、え、ま、冒頭でも言いましたけども、 ま、こういうこれ明、え、大橋ですけども 、え、ま、にしてもですね、鉄頭ですね、
55:32 え、総電線を張ってるようなものも当然、 え、人工物は、ま、あの、定期的に保守を しないと、え、錆びてきたり、 コンクリートが劣化したり、いろんな問題 が起こってほっとくと、え、ま、崩れたり 色々トンネルでも放落事故とかですね、 実際に起こってますけども、ま、そういう ものを通常は人がですね、え、命の危険を 犯して高いところに登って、え、1つ1つ 検査をするわけですね。あるいはトンネル だったらもう、え、道路ある一滴期間止め てそん中に人が入り込んでって、え、 コンクリートをちょ叩きながらチェック
56:18 するとかですね。ま、そういうことする わけですけども 、ま、ドローンは空を飛べるんで、ま、 そういう意味では人の命を あのにの危険を犯すことなくですね、え、 ドローンをおその必要な高さ まで飛ばしていって、で、そこで、えー、 ま、主に画像でカメラで、え、ま、計測 するっていう、え、検査の仕方にはなり ますけども、あの、そういうようなや、え 、使い道ってのは非常に、え、期待され てるところ。今一部では使われてると思い ます。で、あとは災害調査球救助とかです
57:03 ね。え、ま、実際、え、戦争とかでもです ね、ドローーていうのは、ま、これも、え 、兵士の命をリスクに犯かす、犯かすこと がないので、ま、そういうのであまり使わ れたくない方法ではありますけども、あ、 そういうところにも、え、使われていると いうのが現状のようです。で、あとは、え 、これも冒頭にありましたけど、例えば、 え、孤立した集落あるいは、え、薬局や コンビニの、え、内科非常に遠いところ まで行かなきゃいけないようなところに、 え、ドローンを使って、え、直接ものと 物資を届けるというようなものには非常に 、え、ドローンは役に立つ、う、ものだと
57:50 思うんですね。と農業広大な農地で人口 減少等で、え、人手 で農薬散布なんてのはできないよっていう のをもうドローンに積んで、えー、一定の ルートに従ってですね、え、農薬を散布 するというようなのは、え、ま、これは ドローンじゃなくても、え、ヘリコプター みたいな、小さいヘリコプターみたいなの で、結構昔から、え、例えば北海道その 非常に広大な農地とかですね。え、そう いうとこでは結構昔から使われています。 ただ最近はですね、えっと、この農薬散布 だけじゃなくて、ま、AIがもう非常に 発達してきてるんで、例えば、え、果物と
58:38 か、え、こういう農作物の発育不良を上 から画像で撮って、例えば葉っぱの色好き とか果実の色好き具合とか、ま、そういう ものをこう見分けてちょっと色がおかしい なとかそういうのをこう見つけてでここが どうも あの発育不良を起こしてるとかいうような のをこう え情報を簡単にえ取れるようになってると そこを人がいちいち、え、そもそも人が上 から見ることはなかなか困難なんで、ま、 そういうところをドローンがですね、活躍 して、あとはAIのそういう機械学習とと
59:25 かそういうのをですね、使っ て あの広いエリアをですね、え、そういう こう発育不良を特定するようなものは、え 、これも非常に、え 、利用価値の高い、え、応用じゃないかな という風に思います。あとは、え、 デジタルアートですね、え、何百っていう 、え、ドローンを使って、あの、変時在に こうね、形を変えて、えー、ま、非常に 綺麗なパフォーマンスっていうのも、え、 あるかなと思います。はい 。はい。ま、あと1番下はこれAIで自動
1:00:12 生成された画像なんで、これ実際の写真で はないですけども、ま、こういうアート みたいなもの も、ま、ドローン使われてですね 。はい。で、えー、ドローンなんですけど も、これがあの 、どこでも飛ばせるかって言うと、当然 そんなことはないわけですね 。え 、はい。で、え、ま、あの、皆さん国土 交通省のホームページとか見たことはない と思うんですけども、え、ま、基本的に
1:00:58 ですね、150、この右上にあるように 150以上の上空には、え、ま、許可なく 飛ばしてはいけないというのがありますし 、え、 人口密集値地域の上空は飛ばしちゃいけ ない。あの、許可なく飛ばしちゃいけない ね。あとは、え、当然空港は飛行機が 離着陸するとこですんで、え、そこは 飛ばしちゃいけないと、あとは、え 、緊空、緊急業務空域、え、に飛ばしちゃ いけない。例えば山カとかですね。実際、 えー、私ニュースで見ましたけど、えー、
1:01:47 アメリカでカリフォルニアで大きな 山かあった時に、 えー、ま、当然消化活動 をヘリコプターを使って、ま、あと飛行機 もかな、え、上空からひっきりなしにやっ てたんですけども、そこをですね。えっと 、 ドローンが、え、その中の消化活動をして いる一気にぶつかって、ま、穴を開けて しまったんですよ。その飛行機は墜落はし なかったですけども、穴を開けたんで従っ てその飛行機はしばらくの間使用不能に
1:02:33 なって消化活動に影響を与えたっていうの まさに、え、これを破った、え、例で、ま 、僕その後フォローしていないんで分から ないですけど、相当な原罰の対象の、え、 ようです。ま、そういう、え、これは アメリカの話ですけども、ま、日本でも 同じような事情だと思うんですね。で、 この左の方の、えー、絵に行きますと、 これ、ま、東京湾があって、え、この赤い 地域がいわゆるここでいう人口集中地区の 上空っていうことになって、ま、東京は ほぼほぼすっぽり、え、赤の中に入るん ですけれども、この緑の丸いやつはですね
1:03:20 、え、空港になります。これがあの成田、 あ、ごめんなさい。え、ですね、これはな 、え、成田空港ですね。え、で、こちらが 羽田 空港で、あとはちっちゃいのがあの長風だ とか立あ、立川とま、あの色々、え、基地 がこれは厚木の、え、基地ですけども、え 、ま、その、え、空港の規模に応じてです ね、そういう禁止エリアっていうのが、え 、設定されています。ま、皆さん、えー、 多分このほとんど赤いエリアのところに 住んでると思うので、ま、そういう意味で は、え、ちっちゃいドローンを家の中で
1:04:08 飛ばす分にはいいですけども、えー、外に 出て、えー、飛ばそうとするとこういう ことを気をつけないと、あるいは本当 飛ばしたかったらちゃんと登録した期体で 、えー、ちゃんとライセンスを持った人が 許可を足して飛ばすというようなことが 必要になります。で、ま、これあのと、今 の左側のやつはこう東京近郊の様子なわけ ですけど、大学の周辺どうなってるかって 言うとですね、 えっと、これ大学の周辺の地図、同じ地図 を拡大して、え、切り出したもんなんです けども、え、東海大学この、え
1:04:53 、青っぽく、え、囲ったやつ。それが 東海道の、ま、すいません。湘南 キャンパスの話ですけども、湘南 キャンパスのエリアになります。なので、 え、ほぼほぼ、え、ほぼほぼっていうか、 今この、え、エリアで示したやつはこの、 え、赤いエリアに入っているんで飛行禁止 区域に入っています。下の方に行くと、ま 、金側の方になりますけど、そうすると 白くなってくんですね。で、ま、東海代の この湘南キャンパスのエリアでは、え、 唯一、え、この赤色ではないエリアにある
1:05:39 のは、えー、あの、フィールドホッケーと か、え、ラクロスでよく練習に使っている 、え、南門側の グラウンドですね。多目的グラウンドって 呼んでるんですかね。そこは、えー、ま、 許可なく飛行していい唯一の、ま、湘南 キャンパスにあっては唯一の、えっと、 区域ということになります 。はい。えっと、それではですね、えー、 ま、最後になるんですけども、えー、東海
1:06:24 大学が、えっと、ドローンを使って一体 どんな研究をやってるのかという、え、話 をしたいと思います。 え、ま、冒頭で も自然災害の話を、え、させてもらいまし たけれども、 え、ま、て、定期的にですね、やはり さっき言ったような理由で、え、ま、自然 災害っていうのは避けれない 状況は、ま、この日本で暮らしている限り はですね、ええ
1:07:11 、起きては欲しくないけれども仕方ない ところは、え、あるわけですね。で、ま、 その事実を容認した上で、じゃあ その大規模な自然災害が起きた時 に何をすべきか、あるいはそれを想定して どんな準備をすべきかっていうところに 我々は、ま、あの、知恵を集中する必要が あろうかと思うんですね。で、え 、ま、これ日本に限らずですね、大規模な 自然災害っていうのは、ま、発生した時に
1:08:01 よく聞く言葉で、ま、72時間の壁 っていうのが言われます。よくあの耳にし たことはあると思うんですけれども 。で、ま、あの、その72時間の壁という のは、ま、72時間経つとみんな死んで しまうっていうわけではないんですけれど も、えー、飲まず食わずで主に水分補給 ですけどね、え、が一切ない状態で、え、 3日を過ぎる とその先生存率が、え、非常に低下をする という意味で72時間の壁
1:08:49 というわけですね。ま、もちろんその、 えっと、被災した時の環境、状況によって もその真冬のその極感の時に、えー 、と、あの、動けなくなってどっかに 閉じ込められてしまうのかですね、それが 夏なのか、それによっても状況は違うと 思うんですけれども、ま、一般論として その72時間飲まず食わずでいるとその 時点でその先生存率が急速に落ちていくと いうことを、え、72時間の壁という風に 、え、呼ぶわけですね
1:09:36 。はい。で、当然誰もが分かること は大雑把に言えば72時間 の半分は夜ですよね。なので通常例えば 捜索活動と か救助活動ができるのはその半分の36 時間要は日の光があるうちでない と結局2次 災害助けに行った人がまた被災してしまう ということになるので実際は72時間って 言っても3日フルにえ、救助活動ができる
1:10:22 わけではなく、その半分に限られるんです ね。人手でやろうとすると、つまり何か カメラとかで探そうとしても、え、ま、 特別な暗子カメラみたいなやつはあるけど 、それあんまり一般的ではないので、そう すると、えー、ま、日が沈んだら、え、 救助活動、捜索活動をやめてまた、え、日 が登るまで待つというようなことをせざる を得ないわけですね。で、それを我々は、 え、ま、ドローンっていう、うん、技術を 使ってですね、その本来はこれまでの従来 型の被災者の捜索っていうのができないと されていた夜間を有効活用して、その時点
1:11:11 でその夜、え、被災者の捜索をできないか というところで、このドローンの活用を、 えー、考えています 。で、それは、え 、ここに今2つ下にですね、え、人の形状 3次元スキャンていうのと赤外線で体温 検地っていうのがあります 。ま、実際は3つ目もあってですね。えー 、音を人の助けを求める 声 をドローンで上空
1:11:58 から検知すると、ま、それ別に人の声じゃ なくても何かをバンバン叩く音でもいいん ですけども、要は人の活動の形跡が分かる ような何か音声、音、声を、え、ドローン が飛び ながら探すっていうのも合わせてやってる んですけども、え、ま、この、その、この 3次元スキャンと赤線の体温検地 プラス、え、音源定移って言うんですけど も、音声を見つける、ま、それはちょっと 、え、技術的に結構1番難しい領域なんで 、ちょっとその話はここで触れるだけで、 え、詳細にはこの今言った3次元スキャン
1:12:44 と赤外線による体温検地というところの、 え、話をさせてもらいたいと思います 。ま、これちょっと言い忘れました。 例えばこういう形で、えー、ま、こ、土砂 崩れで、えっと、人が流され、え 、ま、動けない状態に鍵にあって、 まだ生きてる体温もあるし、え、だけど 自分で抜け出せない、自分で、え、 起き上がってそのまま救助を求めることが できないような状況っていうのを、ま、 想定しています。
1:13:31 はい。で、え 、実際我々が その被災者をですね、発見、え、救助を するのに使っているドローンっていうのが 、え、この絵にあるドローンになります。 え、ま、ちょっと写真だけ見ると大きさ 規模感がちょっとわかんないかもしれない ですけど、結構大きいです。これがちょ、 あの表和英語になっちゃってますけども、 え、手を伸ばすとですね、まあ1mはない ですけども、え、ま、 810mなので80cm相当大きな ドローンになります。だから重さ自身も
1:14:18 ですね、普通あの家で飛ばすようなやつは 、え、100gとかそまそんな200gと かそんなもんだと思うんですけど、え、 これ自身6.3kgセンサーつけると もっと重いですね。はい 。で、え、なので、ま、あの [音楽] 、9kmぐらいまで のものを引っ張り上げることができると、 え、最大ですね。え、ですから、ま、物資 を運んだりするのには十分な、え 、あの、下半重量っていうですよね。下半 力があるということですね。で、ま、 バッテリー大きいの積んでますんで、えー
1:15:04 、大体最大55分ぐらい。ま、これもどれ くらい重いものをあの、搭載してるかにも よるんですけども、え、ま、使用上はです ね、50、50分ぐらいは飛ぶ、飛び 続けることができるというものです。で、 右側に行きまして、ちょっと聞き慣れない 言葉なんですけども、3Dライダーという 、ま、これはあの、そういう用語ですね。 元々はあの 、ま、車なんかに積むのに、えー、使われ てる。例えば、あの、もう最近一部、あの 、実用化されてますけども、お、自動運転
1:15:52 の車なんかはこの3Dライダーが、え、 複数ついてると思います。はい。で、え、 ライダーの3Dは、まあ、3次元ですよね 。で、ライダーっていうのはこのライト ディテクションアレンジングっていう、 えーの略なんですけども、 えっと、レーザーを使ってですね、 レーザー口を使って距離を 測るレーザーパルスなんで、レーザー パルス をすごい周波数ですごい回数、えー、照射 してですね。で、あの、ぶつかると羽返っ てくるんで。で、それで、えー
1:16:38 、ま、音のエコーと一緒ですね。ぶつかっ て跳ね返ってくる、え、その時間を測って 距離を、え、計測するというものです。 それを3次元的にやるというのが3D ライダーことになります。なので、ま、 あの、重要な数字だけ言うと、大体 100m先のものを測った時に、え、その 距離の精度ですね、精度的には3cm ぐらい、100m先ですよ。100m先の もので3cmぐらいなんで、え、ま、 かなり、え、正確に計測することができ ます。はい。この赤で囲ったやつが、え、
1:17:27 その3Dライダーですね。これドローンの 下にくっつけぶる下げるんですけども、 こっち側の右側はこれはあのサーチライト で、ま、それを使って夜で、え、飛ばすと 、ま、こんな感じに、えー、なると。で、 えっと、ちなみにレーザーはですね、えっ と、これ見えません。あの、見えないので 別にあの人の目にこう危険とかそういう ことはないですし、え、レーザーは夜でも 昼夜関係なく測れますんで、なので、えっ と、夜間に 使えるという、え、ものになります。
1:18:15 で、ま、聞き慣れない言葉かもしれません けども、フォトグラメトリーという言葉が ありまして、え 、ま、 フォね 、ま、日本語で言うと写真 即距離を測る即興法とかいう言い方もある と思うんですけど、ま、一般的に フォトグラメトリってそのまま言ってます けども、え、それはですね、えっと、 仕組みそこに、あの、ここに書いてあり ますけど、ま、対象物を様々な角度から デジタルカメラで撮影する。で、え、撮影 した写真をコンピューターで解析する
1:19:02 。ま、この 場合、えっと、我々の場合はこれデジタル カメラ、ま、カメラでも撮影してるんです けど、えっと、レーザーで様々な角度 から、え、計測をしてます。で、それを、 え、ま、だからドローンなんで こう いろんな、え、場所に移動しながら飛ぶの で、その移動しながらこういろんな角度 見る角度が変わるわけですよね。例えば これ、えっと、湘南キャンパスの、えっと 、陸場のトラックの上を飛ばした、飛行さ
1:19:50 せた時なんですけど、えー、この緑色の ジグザグのやつがこれが飛行ルートなん ですね。え 、下行って横にずれて上行ってっていうの をこうジグザグにこう行って、まぜ、全体 これ測るのにも5分ぐらいしかかかんない と思うんですけども、それによって、え、 このルートに従っていろんな角度から下の 写真と同時にレーザーで形を計測していき ます。で、その膨大なデータになるんです ね。あの、えっと、その3Dライダー 先ほど前のスライドで見せましたけど、
1:20:35 先ほどのちょっと、え、3Dライダーは ですね、えっと、1秒間に20万回の レーザーパルスを出します。もっと早くも できるし、もっと遅くもできるんですけど も、え、平均デフォルトでは20万回、1 秒間ですよ。それスキャンしながら いろんな方向にこう出していきます。はい 。なので非常に膨大なデータですけども、 そのデータを、え 、その計測した後ですね、で コンピューターで解析をして、え、あとは グラフィックス処理をすることで3次元の 立体地図を、え、作ります。で、これが、
1:21:21 え、陸上トラック。このトラックを、えっ と、50m、55の上空から今、え、この 左側のこうルートでパスに従って、え、 計測したものを使って、えー、作成した3 次元地図になります。まあ、なんとなく 普通にあ、よくできた写真みたいにって 思うかもしれないけれども、えっと、これ は実際3次件的にできてるので、ま、上 から見ればこう見えますし、えー、地面の 高さから見れば普通に皆さんが地面ので 普通に地表面に立って見るトラックのよう
1:22:07 な絵になりますし、3次元で全て 出来上がっているので、え、そういう正確 な地図ができます。なので、えー、さっき ドローンの応用のとこに測料っていうのが ありましたけども、えー、測料にこういう フォトグラメトリーを使うと、えー、ま、 できる、あの、全く見知らぬ土地も上から ドローンを飛ばしてこう処理することに よって地形とかですね。え、そういうもの がこう正確に知ることができると 。はい。で、もう1つフォトグラメトリー
1:22:55 のですね。これも湘南キャンパスで、え、 試した絵ですけども、これ、え 、ま、10分、それぞれ10分ぐらいずつ かけて2回に分けて取った湘南キャンパス の、ま、一部ですね、全体ではないですね 。え 、西側のお、ま、ちょっと湘南以外の人は ピンとこないかもしれないですけど、15 号間北はこの上の方ですね。え、15間 ラグビー場体育館6間ね。こっち南門です ね。え、というのが、まあ、1つ取ったの があって、それとはまた別な時にですね、
1:23:41 別な日だったかちょっと同じ日に取ったか 忘れちゃいましたけれども、ちょっと違う エリアを、え、測りまして、4号間、え、 2号間、14号間、6号間とあとここに 野球場があって、こっちはもう民家ですね 。はい。というのを、えー、まあ、2つ こう、ま、3つでも4つでも可能なんです けど、これを、え、全く別なセッションで 撮った地図を、ま、これも、え、解析して 、え、1つにつげる、え、ことができます 。だ、地図を こう合成することができるんですね。なぜ ならこう位置情報も全部入ってるんで、え
1:24:28 、その位置情報に合わせてこう貼り付けれ ば、えー、ていうところですね。で、え [音楽] 、ま、このちょっとあの、小さくて分かり にくいかもしれないですけども、えっと、 これもごめんなさい。湘南キャンパス あまりよく知らない他キャンパスの人には 申し訳ないんですけども、噴水のエリアっ ていうのがあるんですね。これ合成した やつもここは噴水のエリアなんですけども 、このエリアをこうちょっと 拡大する と、ま、こんなになってるんですけど、 えー 、これ、ま、上が1号間側ですね。で、え
1:25:14 、興奮水のエリアがあって、え 、本来はこの三角になったこの斜めの ところに、えー、通り が道ができてるんですけども、 え、ま、木々に覆わ れてるためにですね、えっと、道そのもの はこう上から見てると見えないですけれど もこれをこうさっき言ったように3次元の 立体地図になっているんで上から見たら こうですけれども下に降りていくと目線を 下ろしていくとその下にはですねいわゆる
1:26:01 地面のレベルまで降りていく とちゃんとこう道ができてる とまだからこれが3次地図、正確な3次元 地図が作られてい るっていうことの、ま、証になるんです けど、これはなぜかって言うと、さっき 言ったように飛びながらいろんな角度から 1秒間に20万回のレーザーのパルスを 出しているんで、例えばある時にはこの木 に覆われてて葉っぱに反射されて道路まで 届かなかったとしてもそれを秒速20万回 のパルスを出しながらこう移動していくと 葉っぱと葉っぱの間を通り抜けて道に
1:26:47 たどり着くレーザーとかが出てくるんです ね。そうするとそういうものを元にして 全部がその葉っぱで遮切られるわけでは なく、あの通り抜けたレーザーたちから こういう3次元的な情報っていうのを 作り出すことが、え、できます。ま、それ がこのフォトグラメトリの優れたところな ので 、私たちがすごい期待を持つところは、 例えばしみで木に 隠れちゃった被災者がいた時 に上から見ただけでは下に人がいるかどう か分からなくてもこのような方法を取る
1:27:33 ことでもしかしたら木に隠れた下にいる 被害者、被災者をこのような手法を使う ことによって見つけられる可能性もあると いう風に、えっと、考えています 。で、我々があの実際に、え、キャンパス で試した、えー、やつなんですけど、 マネキンを使いまして、えー、ま、30m 上空から今言った3Dライダーでスキャン をして飛ばしながらですね、スキャンした やつを、えー、処理すると、ま、こんな 感じで映ってる。はこ、ここの部分を ちょっと拡大すると、えー、ま、ちょっと
1:28:23 これレーザーの天軍なので、えー、見 づらいかもしれないけど、でも人の目で 見るとなんとここに人が横たわって るっていうのは、えー、確認できると思い ます。はい。だから我々が目指すのはこれ を自動的にその夜間ですね、夜間飛ばして これ夜間でもこういう天軍で同じようにし て出ますんで、え、そういうのを元にして 被災者を発見したいということを考えてい ます 。もう1つ、え、ま、今まで話したのは3 Dライダーの話ですけど、もう1つ今度は サーマルカメラによる熱画像計測ですね。 え、ま、あの、コロナの時とかに建物に
1:29:10 入る時に体温を測っで自動測定して、え、 熱があるかどうかをこう検知するって いうのはどこにでもあったと思うんです けど、ま、原理は一緒です。それをあとは どんだけ精密に測るかっていうところです ね。え、で、ま、物体が出てくる、え、 遠石外線を検出して温度を測るというもの ですね。なので暗闇みでも撮影可能ですし 、離れた場所からでも撮影もできると。で 、多少視界が悪くても熱なので、え 、あの、薄いものであれば、え、多少通っ てくるところもあるので、視界が、え、 悪くても撮影ができるというところで、
1:29:58 えー、このサーマルカメラを、ま、こんな 感じでドローンの下にくっつけて、えー 、実験をしてみました。ま、ここら辺の 実際のデモもですね、冒頭で説明したあの ギャル動画の中で実際にあのキャンパスの 中に飛ばして同じような計測をやってます んで、それはリアルで、え、計測してる姿 が見えますんで、是非そっちも後で見て もらいたいと思います。で、そのサーマル カメラによる熱、え、屋外で計測した実験 、ま、人を使うわけにはいかないんで、 先ほどのマネキにですね、えっと、携帯用 の、あ、 えっと、回路ですね、を貼り付けたものを おつけて、で、それをこのような感じで、
1:30:46 え、ちょっと木の下のところにこう 根っ転がして、えー、それを上から撮影し たものが、えっと、これになります。ま、 これあの木が血管のように、え、なんか こうき赤く浮き立ってんのはこれは、えっ と、4時ぐらいにあって、ま、あの、西火 で結構まだ枝があってたんで、こんな感じ になってますけど、実際夜でですと、もう ここも全部枝も冷えて、え、よりこの、え 、人型が、え、くっきり、え、出てくると いう風に考えています。 はい。え、で、これが、ま、私たちの、え 、最近の、え、自然災害事の被災
1:31:34 者救助、え、捜作の、ま、研究の一部を、 え、ちょっと駆け足で紹介させていただき ましたけども、え、ま、これでそういう こう感覚を持ってもらったかどうか ちょっと分かりませんけれども、え、今後 ですね、将来的にはドローンの活躍の場 っていうのはですね、え、ますます、え えっと、広がっていくことは確実と考えて います。で、東海大学はですね、えっと、 2023年の6月に、え、ドローン アカデミーというのを解説してます。で、 そこではですね、え、資格を持った人が ですね、先生がですね、ドローンの操縦士 の育成プログラム、授業として、え、その
1:32:20 訓練を提供しています。え、ドローン操縦 実習という名称の授業なんですけれども、 え、2024年度にはですね、すでに、え 、約100名近く。これ、あの、学生さん 、学生さんは隊員、隊員、え、授業として 受けるんですけども、実際は学生じゃなく ても教員の方でも、え、これを受けられる 、え、人もいます。お医者さんもこれを 受けに来て、え、ドローンを飛ばせるよう になってる、なる人もいらっしゃいますし 、え、なので、え、大学の、え、ま、これ は対面の飛行操縦実習なんで、え、湘南で やる事業に対して参加できるっていう条件
1:33:06 付きにはなりますけれども、え、是非、 あの、そういう機会がのある人はですね、 え、事項を考えていただればと思います。 ただ1回にそんなに大人数はあの受け入れ られないのでですね。え、ま、受行希望者 あの多数の場合は調整なんかは必要になる かもしれません。はい。で、え、我々は ですね、え、東大学の伊勢原の病院にあり ますですね、高度救名救急センターって いうところと、え、あとは、え、ま、工学 部から私ともう1人、え、先生が、え、 参加し、あと情報履行学の方からも、え、
1:33:52 先生が協力してですね、ま、あのドローン を利用した大規模自然災害発生値の被災者 、負債者の、ま、早期発見救助に向けて、 あの、ま、総力を上げてですね、え、 取り組みを行っている最中になります 。はい。で、え、最後今日の話のまとめと しまして、えー 、ま、船から始まりまして飛行機 ヘリコプタードローンの、ま、要力、え、 で、それらにはその、ま、共通したところ が色々あるんだよっていうことを学びまし て、で、え、ドローンがどのようにして 飛ぶかというところのちょっとはった ところもありますけども、その基本につい
1:34:38 て学んでもらいました。え、で、ま、その 結果ですね、ドローンにはいろんな、 えっと、可能性があると、いろんな用途が あるってことも、え、分かってもらえたん じゃないかと思います。で、最後に、え、 東海大学として我々がですね、どういう ところにドローンを使ってるかっていう ところを自分が関わる研究を例にして説明 をさせていただきました 。はい。で、え、最後ですね、えっと、 課題、え、について簡単に説明をさせて いただきます。ま、まず、えっと、この私 が今話をした内容をですね、え、200 から300時程度にまとめて要約をして
1:35:24 いただきたいというのが、え、まず1番目 ですね。で、2番目につの課題としまして 、 え、ドローンの利用方法について色々私お 話をさせていただきましたけれども、え、 ま、いろんなものがあるわけですけども、 今後ドローンにですね、皆さんの考えで 良いので、最も活躍が期待できる利用分野 、それは決して僕があの触れてない、え、 利用分野でも全然いいんですけれども 、え、ま、例えば私の話の中で人を乗せて 空を飛ぶ移動タクシー的な、え、ものは
1:36:12 あの触れたりはしてなかったですけども、 ま、そんなんでもいいですし、え、皆さん の夢を膨らましてですね、え、いろんな もしかしたら君らしか考えつかない、え、 利用分野ってのはなんかあるかもしれない ですね。誰もがまだ着走していない分野 ってのはあるかもしれないですし、え、 多分にイマジネーションをですね、働かし て、え、あったらいいなというもの を利用分野を1つ選んでもらって、なぜ そう思うのかっていう理由も合わせて、え 、あ、準備して、え、提出していただき たいと思います 。はい。では、え、これを持ちまして、え
1:36:59 、私の講義を終わらせていただきます。ご 視聴ありがとうございました。
