MIT、指の爪ほどの大きさのドローンを作れるマイクロチップを設計

MITの研究者らが、指の爪ほどの小さなドローン用コンピューターチップを設計

6月21日、VentureBeatによると、マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究により、将来のドローンの大きさは指の爪ほどになるかもしれないという。 MITの電気工学およびコンピュータサイエンス学部の研究チームは、ドローン飛行の重要な2つの要素である慣性画像とカメラ画像をリアルタイムで処理できる、わずか20平方ミリメートルの小さなコンピュータチップを設計した。

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図: MITの研究者が設計したマイクロドローンチップ

これはチームが参加した初めてのマイクロチップコンテストではない。昨年、同チームは、わずか2ワットの電力と2GBのメモリしか必要としない、高度に構成可能な集積回路であるフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）を使用したドローン制御チップを開発した。しかし、デザインを縮小するのは簡単ではありません。

「従来のロボット工学では、既製のコンピュータを使用し、（状態推定）アルゴリズムをそれらに導入します。通常、電力消費を気にする必要がないためです」と、航空宇宙工学准教授でプロジェクトの主任研究員であるセルタック・カラマン氏は語る。「しかし、低電力アプリケーションをスケールダウンする必要があるすべてのプロジェクトでは、プログラミングの課題をまったく異なる方法で考える必要があります。」

最終的に、研究者たちは新しいチップをゼロから作ることに決めた。彼らは、特定の時点で保存されるデータの量を最小限に抑える方法を見つけ、チップの電力消費を 24 ミリワットに、メモリを 0.8 MB に削減しました。また、画像処理向けに設計を最適化しました。新しいチップは、チームの予測よりも高速で、1秒あたり171フレームを処理できます。

このチップはまだ小型ドローンでの使用には適していません。チームの概念実証は、リアルタイムでビデオをストリーミングできるオンボードカメラを搭載した小型レーシングカーとなる予定。今後は実際のドローンへの応用も計画している。

「このチップを、爪ほどの大きさの羽ばたく翼を持つ乗り物のような低エネルギーロボットや、電池で何ヶ月も動く気象観測気球のような空気より軽い乗り物に搭載することは想像できます」とカラマン氏は言う。「また、このチップは、体内で過熱しないように非常に小さな電池を使って賢く移動する飲み込む小さな錠剤のような医療機器にも使えるでしょう。私たちが作っているチップは、これらすべての問題を解決するのに役立つかもしれません。」