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30分のミニ講義を聴講しよう! ドローンの開発に役立つ高校で学ぶ「数学」
近年注目を集めているドローンの自律飛行制御を実現するためには制御工学に関する知識が必要です。制御工学を学ぶ中で物体の動きは2次方程式の解に関連することがわかります。講義ライブでは、高校までに学ぶ数学が現実に役立つ研究の一端を紹介します。
先生からのメッセージ
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そこで考えられたのが、橋梁の上からカメラを吊り下げ、そのカメラ映像を用いたドローンの自動飛行制御方法です。ドローンに色の違う2つのマーカーを取り付け、吊り下げたカメラ映像から認識したマーカーの位置によってドローンを自動飛行制御します。また、マーカーの幅とカメラ映像に描いた四角の枠の幅が同じになるようにドローンを制御すれば、1つのカメラのみで奥行き方向も自動飛行制御できます。この方法なら、人間が操縦することなくドローンに搭載したカメラで橋梁の下の点検が可能となります。 高校数学の知識は製品開発に生かされている 1つのカメラで奥行き方向の自動飛行制御が実現できたのは、数学の力です。高校で学ぶ図形の比や2次方程式、微分積分などを利用して、2次元画像による奥行きの計算、マーカーの位置検出、自動飛行制御が実現できています。さまざまな製品開発には高校で学ぶ数学が生かされているのです。
佐賀大学
理工学部 機械システム工学科 教授
佐藤 和也 先生