ドローンの安全な飛行を目指して:箱庭ラボと湘南工科大学が仮想実験でモータ故障を検証
箱庭ラボと湘南工科大学がドローンのモータ故障に関する仮想実験の技術検証を開始
合同会社箱庭ラボは、湘南工科大学との協力のもと、ドローンのモータ故障問題に関する仮想実験環境の技術検証を始めました。この取り組みは、湘南工科大学の研究成果を活かし、実際のドローンでの試験が難しい故障ケースを、仮想空間で安全に、そして何度も試せる仕組みを作ることを目指しています。

ドローンの安全性評価の重要性と課題
近年、ドローンは社会のさまざまな場所で使われるようになっています。そのため、飛行中にモータが故障したり、制御がおかしくなったり、風などの影響を受けたりしたときに、どれだけ安全に飛行できるかを評価することがとても大切です。
しかし、実際にドローンを壊して故障試験を行うことは、安全面で危険が伴いますし、費用もかかります。また、同じ状況を何度も再現するのも難しいという大きな課題があります。特に、モータが完全に故障するような危険な状態は、実際に試すことが非常に困難です。そのため、実機試験を行う前に、仮想の環境で危険な状況をあらかじめ調べておくことが求められています。
湘南工科大学の研究知見と箱庭ラボの技術
今回の取り組みの背景には、湘南工科大学の岡崎秀晃教授と磯貝海斗氏による「飛行形ドローンのモータ故障問題」に関する研究があります。この研究では、複数のモータで飛ぶドローン(マルチロータ機)のモータが完全に故障した際に、どのようにすれば墜落せずに飛行を続けられるか、また、安定した飛行状態(動作点や平衡点)との関係が詳しく調べられています。
箱庭ラボは、この研究知見と、自社が開発した分散シミュレーションの基盤「箱庭」、そしてドローン専用のシミュレーションツール「箱庭ドローンPRO」を組み合わせます。これにより、実際のドローンで検証する前に、モータ故障などの危険な状況を安全に評価できる仕組みを作ろうとしています。

「箱庭ドローンPRO」は、ただドローンの飛行を見たり、操縦を練習したりするためのシミュレータではありません。研究で得られた知識や、実際のドローンの部品の動き、モータの特性、故障が起こるシナリオ、そしてドローンを制御するプログラムなどを連携させ、故障ケースの検証や制御の評価を行うための仮想実験環境です。
オープンソースのシミュレータを使って研究開発を進める場合、環境を整えたり、モデルを調整したり、制御ソフトとつないだり、評価を自動化したりするのに、専門的な知識が必要になることがあります。箱庭ラボは、国産のシミュレーション基盤とドローンのシミュレーションに関する技術サポートを一体で提供することで、研究者や企業が環境の準備に時間を取られることなく、本来の検証テーマに集中できるような環境作りを支援します。

この取り組みでは、ドローンが安定して飛ぶための条件である動作点や平衡点を考慮しながら、モータが完全に故障したときに、どのような飛行状態が実現できるかを仮想環境で確認することを目指しています。
今後の展開
2026年7月以降、実際のドローンの仕様に基づいたモデルの作成、モータの特性の計算、制御プログラムの調整、故障シナリオの導入方法、そして故障ケースに対する制御ロジックの評価方法などを段階的に整理していく予定です。そして、2026年9月以降の検証作業につなげていくことを目標としています。
合同会社箱庭ラボは、「現実の前に、失敗できる世界をつくる」という考えのもと、物理シミュレーション、制御、組込みソフトをつなぐ分散シミュレーション基盤「箱庭」を通じて、ドローンの開発や運用における安全性の向上と検証の効率化に貢献していくとしています。
各者の役割
関係者コメント
湘南工科大学の岡崎秀晃教授は、今回の取り組みについて次のように述べています。
「マルチロータ型ドローンにおけるモータ故障時の飛行状態や制御の可能性は、ドローンの安全性を考える上でとても大切な研究課題です。しかし、モータが完全に故障するような異常な状態を実際のドローンで意図的に再現し、十分な回数を安全に検証することは簡単ではありません。
今回、箱庭ラボが開発する分散シミュレーション基盤『箱庭』および『箱庭ドローンPRO』を使って、モータ故障時の動きを仮想環境で検証する取り組みが進むことは、研究で得られた知識を実際に役立てる上で、とても意味があると考えています。
この取り組みによって、動作点や平衡点に関する理論的な整理と、実際のドローンを飛ばす前の安全な検証環境が結びつき、ドローンの安全性評価や制御技術の発展につながることを期待しています。」
参考情報
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湘南工科大学「岡崎教授の論文がESS-NLSソサイエティ誌に掲載されました」
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岡崎秀晃・磯貝海斗「飛行形ドローンのモータ故障問題」
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合同会社箱庭ラボ「箱庭ドローンPRO」


