湘南工科大学の研究知見を踏まえ、実機試験前に故障ケースを安全に検証する仕組みの構築へ
合同会社箱庭ラボは、湘南工科大学における「飛行形ドローンのモータ故障問題」に関する研究知見を踏まえ、ドローンの故障ケースをシミュレーション上で安全かつ再現可能に検証するための仮想実験環境について、技術検証を開始しました。
本取り組みは、湘南工科大学 岡崎秀晃教授・磯貝海斗氏による「飛行形ドローンのモータ故障問題」に関する研究知見を背景としています。同研究では、マルチロータ機におけるモータ完全故障時の墜落回避飛行状態や、動作点・平衡点との関係が整理されています。
ドローンの社会実装が進む中で、飛行中のモータ故障、制御異常、外乱などに対する安全性評価は重要性を増しています。一方で、実機を用いた故障試験には、安全面、コスト面、再現性の面で大きな課題があります。特に、モータ完全故障のような異常状態は、実環境で意図的に再現することが難しく、実機試験前にリスクを洗い出すための仮想実験環境が求められています。
本取り組みでは、湘南工科大学におけるモータ故障問題に関する研究知見、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」を組み合わせ、実機検証前に故障ケースを安全に評価できるプロセスの構築を目指します。
箱庭ドローンPROは、単なる飛行可視化や操縦訓練用のシミュレータではなく、研究知見、実機由来の物理モデル、ロータ特性、故障シナリオ、制御プログラムを接続し、故障ケース検証や制御評価を行うための仮想実験環境です。OSSシミュレータを利用した研究開発では、環境構築、モデル調整、制御ソフトとの接続、評価自動化などに専門的な知見が求められる場合があります。箱庭ラボは、国産の分散シミュレーション基盤とドローンシミュレーションに関する技術支援を一体で提供することで、研究者や事業者が環境整備ではなく、本来の検証テーマに集中できる環境づくりを支援します。
本取り組みでは、動作点や平衡点といった、ドローンが一定の飛行状態を保つための釣り合い条件を踏まえながら、モータ完全故障時にどのような飛行状態が成立し得るかを仮想環境上で確認することを目指します。
今後は、2026年7月以降、実機仕様に基づくドローンモデル構築、ロータ特性算出、PIDチューニング、故障シナリオ注入方法、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、2026年9月以降の検証作業につなげていくことを目指します。
合同会社箱庭ラボは今後も、「現実の前に、失敗できる世界をつくる」をコンセプトに、物理シミュレーション、制御、組込みソフトを接続する分散シミュレーション基盤「箱庭」を通じて、ドローン開発・運用における安全性向上と検証効率化に貢献してまいります。
各者の役割
湘南工科大学
飛行形ドローンのモータ故障問題に関する研究知見・学術的背景
合同会社箱庭ラボ
分散シミュレーション基盤「箱庭」および「箱庭ドローンPRO」による仮想実験環境の構築・検証支援
関係者コメント
湘南工科大学 岡崎秀晃 教授 コメント
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可能性は、ドローンの安全性を考える上で重要な研究課題です。一方で、モータ完全故障のような異常状態を実機で意図的に再現し、十分な回数を安全に検証することは容易ではありません。
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」を用いて、モータ故障時の挙動を仮想環境上で検証する取り組みが進むことは、研究知見を実利用に接続する上で意義があると考えています。
本取り組みにより、動作点や平衡点に関する理論的な整理と、実機投入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
・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」
・岡崎秀晃・磯貝海斗「飛行形ドローンのモータ故障問題」
・合同会社箱庭ラボ「箱庭ドローンPRO」
本件に対するお問い合わせ
会社名：合同会社箱庭ラボ
担当者：森崇
e-mail：tmori@hakoniwa-lab.net