なぜドローンは空を舞えるのか？
なぜドローンは空を舞えるのでしょう？ ドローンはどのような仕組みで移動できているのでしょう？ 多くの人はドローンが上昇・下降する仕組みについての予想は立てていると思います(そしてその予想は合っているでしょう)。しかし、前後左右や回転動作の仕組みは知らない人もいるのではないでしょうか。今回はその仕組みを説明します。
プロペラの構成
まず、ドローンのプロペラについてお話します。その前に、大体のドローンのプロペラの枚数って4, 6, 8枚といった偶数枚というイメージがありませんか？ このプロペラの構成に関する話が終わるころには答えが導き出せると思います。
さて、皆さんは国民的アニメのドラえもんをご存じでしょうか？ 青い猫型ロボットで困ったときにはポケットに隠し持っているひみつ道具で助けてくれます。そんなドラえもんのひみつ道具の中に「タケコプター」という道具があります。頭につけると空を飛べる道具ですね。
そのタケコプターですが本来であれば大変な欠陥が生じています。それはプロペラが回ると人も回ってしまうという事です。仮にプロペラが右回転だったとしましょう。すると、そのプロペラの回転に対する反作用で人の体は反対に回転してしまいます。(ちなみにアニメではそんな事は起こりません。何故なんでしょう・・・)
タケコプターはともかく、ドローンではそれを避けるために右回転するプロペラと左回転をするプロペラの両方を持っています。丁度下の図の様な感じです。
右回転するプロペラと左回転するプロペラの両方があることにより反作用を打ち消しあい、空を飛んでもクルクル回りだすことはありません。それを踏まえてドローンの移動の仕組みを説明します。
移動の仕組み
ドローンの操作をする際は下の表に従ってプロペラの回転数を操作します。
| 行動 | プロペラの操作 |
|---|---|
| 上昇 | 全体の回転数を上げる |
| 下降 | 全体の回転数を下げる |
| 前へ | B, Cの回転数を上げる |
| 後ろへ | A, Dの回転数を上げる |
| 右へ | C, Dの回転数を上げる |
| 左へ | A, Bの回転数を上げる |
| 右回転 | A, Cの回転数を上げる |
| 左回転 | B, Dの回転数を上げる |
上昇・下降
プロペラ全体の回転数を上げたり下げたりすることで上昇・下降が行えます。これは単純に空へ飛ぶ力を変えているためですね。
前へ・後ろへ・右へ・左へ
例えば、前に進みたいときは後ろについているプロペラの回転数を上げます。するとドローンが前方向へ傾き、前へ進みます。
右回転・左回転
例えば、右回転したいときは左回転しているプロペラの回転数を上げます。するとドローンへかかる右回転の反作用が大きくなり右に回転します。
最後に
私も最近これを知りました。これを考えた人は凄いですね。