デルフライ

DelFly ^{[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]}は、デルフト工科大学のマイクロ航空機研究所でワーゲニンゲン大学と共同で開発された、完全に制御可能なカメラを搭載した羽ばたき翼のマイクロ航空機またはオーニソプターです。

DelFlyプロジェクト^[8]は、完全に機能するシステムに焦点を当てており、さらに小型で自律的な羽ばたき翼MAVに向けたトップダウンアプローチを採用しています。

DelFly Microは、翼幅10cm、重量3.07グラムで、カメラとビデオ送信機を搭載した、自由飛行可能な制御可能な羽ばたき翼MAVとしては最小です。 ^[9]より小型の羽ばたき翼MAVは存在しますが、カメラは搭載されていません。特に、ニューヨーク州アルバニーの愛好家が、重量920mg、翼幅わずか60mmの羽ばたき翼MAVを製作しました。これは、現在まで世界最小の自由飛行フラッパーです。

28センチメートル、16グラムのDelFly IIは垂直離着陸が可能で、主に機外処理を使用した簡易型の自律飛行を実証した。^{[4] [6] [10]}

DelFly Explorer ^[11]は、全長28センチメートル、重量20グラムで、建物内での自律飛行を可能にする小型ステレオビジョンシステムを搭載しています。

DelFly Nimble ^[12]は、非常に機敏な尾翼のない羽ばたき翼のMAVです。翼の動きを変えることで操縦し、360度回転などの高速操縦を可能にします。その用途の1つは昆虫の飛行の研究です。ショウジョウバエの非常に高速な逃走動作を模倣することで、急速なバンクターンを可能にする新しい空力メカニズムが明らかになりました。新興企業であるFlapper Dronesは、エンターテインメント分野（ドローンショー、フェスティバル、テーマパーク）でのアプリケーション向けにDelFly Nimbleの商用バージョンを開発しています。^[13]

DelFlyプロジェクトは、2005年にデルフト工科大学航空宇宙工学部の理学士課程の学生グループを対象とした設計統合演習として開始されました。羽ばたき翼の設計はワーゲニンゲン大学が指導し、^[3]リモートコントロールとマイクロカメラの統合はRuijsink Dynamic Engineeringが、リアルタイム画像処理はデルフト工科大学が担当しました。^[14]この演習の結果、翼幅50cm 、重さ21グラムのカメラ付き羽ばたき翼MAVであるDelFly Iが誕生しました。DelFly Iは高速飛行と低速ホバリング飛行の両方が可能で、カメラ画像もかなり安定していました。

2007 年には、オンボードカメラを搭載した、翼幅 28 cm、重量 16 グラムの羽ばたき翼 MAV であるDelFly IIが開発されました。このバージョンは小型であるだけでなく、7 m/s の前進飛行からほぼホバリング飛行、さらには -1 m/s での後方飛行まで、飛行範囲がはるかに広くなりました。DelFly I とは対照的に、DelFly II は垂直に離着陸できました。DelFly II の飛行時間は約 15 分でした。

DelFly IIに続いて2008年には、翼幅10cm、重さ3.07グラムの羽ばたき翼MAVであるDelFly Microが登場し、カメラも搭載された。 ^[15] DelFly Microは、スロットル、エレベーター、ラダーの3つのコントロールで完全に操縦可能である。機体に搭載されたエネルギーが限られているため、DelFly Microの飛行時間は約2～3分であった。DelFly Microは、カメラを搭載した世界最小の飛行機として 2009年のギネスブックに掲載された。

DelFlyは2005年、2007年、2008年、2010年、2013年のマイクロエアビークルコンペティションに参加し、屋内で完全に自律飛行を実証した最初の車両でした。^[16]

DelFly Explorerは2013年に開発されました。未知の環境や準備されていない環境でも自律的に障害物を回避できるステレオビジョンシステムを搭載しています。

2018 年に発表された DelFly Nimble は、初の無尾翼 DelFly です。以前の設計よりもはるかに機敏で、前進飛行では最高 7 m/s であらゆる方向にホバリングして飛行できます。比較的シンプルな設計で、市販の部品と 3D プリント部品をベースにしています。

2019年、デルフト工科大学の技術スピンオフであるFlapper Dronesが設立され、DelFly Nimbleの商用バージョンを開発しました。

DelFlyは、カリフォルニア工科大学のディキンソン研究室がワーゲニンゲン大学と共同で発見した羽ばたき翼の空力設計のスケーリング関係に基づいています。 ^{[5] [3] [17] [18]}ディキンソン研究室での以前の研究^[19]はRobobeeにも影響を与えており、Robobee と DelFly の設計はどちらも飛翔昆虫のロボットモデルの研究から生まれました。^[20] DelFly は、TechJect Dragonfly UAVやFlyTech Dragonflyなど多くのものに影響を与えており、これらが DelFly の開発につながっています。

自律型で軽量、20グラム未満の羽ばたき翼を持つMAVの設計は、材料、電子工学、制御、空気力学、コンピュータービジョン、人工知能など、さまざまな領域で課題を提起します。これらすべての領域は相互に影響し合います。たとえば、翼の設計と空気力学の研究により、飛行効率と生成される揚力の量が向上しました。これにより、より多くのオンボードセンサーや処理など、より大きなペイロードを搭載できるようになります。次に、このようなオンボード処理を使用して風洞で自動操縦を実行し、DelFlyとその低レイノルズ 空気力学のより優れたモデルを作成することができます。

羽ばたき翼のMAVは自然な外観で、軽量で翼の速度が低いため本質的に安全です。このため、屋内飛行に特に適しています。人間がいる場合も対象です。さらに、羽ばたき翼のMAVは（拡張現実）おもちゃとして使用できますが、屋内の産業構造物の検査や屋内イベント中の観客のビデオストリーミングなどの用途も考えられます。DelFlyは、エアコンをオフにした屋内でも、風が非常に弱い屋外でも問題なく飛行します。

DelFly Nimble の優れた飛行能力は、その本来の安全性と自然な外観と相まって、エンターテイメント分野に新たな用途を切り開きました。新興企業 Flapper Drones は、コンサート、フェスティバル、テーマパークでのドローン ショー向けにこの技術をさらに開発しています。