なぜますます多くの大学が独自の水中ロボットの開発を始めているのでしょうか?

近年、世界中の多くの大学が ROV（Remotely Operated Vehicle：遠隔操作型水中ロボット）の自主研究・開発に取り組むようになっています。工学部や海洋工学部から各種研究室チームに至るまで、大学は海洋探査、科学研究、技術教育、国際競技のために独自の ROV プロジェクトを立ち上げています。

では、なぜ大学は市販の装置を購入するのではなく、自ら ROV を開発する傾向が強まっているのでしょうか。本記事ではその理由を多角的に詳しく解説し、最後に大学実験室向けの推進器モデルも紹介します。

I. 大学が自前で ROV を開発する理由

1. 研究開発コストの低減と高い制御性

従来、ROV システム一式の価格は数万〜数十万ドルに達することがありました。しかし、近年は主要部品（推進器、ESC、制御基板など）の価格が下がり、自主開発のハードルが大幅に下がりました。

自前開発の最大の価値は すべてのパラメータを自在に制御できること です：

• 構造の調整可能

• 制御アルゴリズムの調整可能

• 推力構成の交換可能

• 流体力学実験の実施可能

市販の ROV では得られない開放性です。

2. 工学教育に最適：学際的な没入型プロジェクト

大学での自作 ROV 開発は、多くの専門分野の学生による協働プロジェクトです：

• 機械工学：構造設計、水力学

• 電気工学：モーター、ESC、防水システム

• 制御工学：PID 制御、姿勢制御、経路計画

• コンピュータサイエンス：画像認識、SLAM

• 海洋工学：実用応用・水中試験

大学で最も人気があり、教育価値の高い実践プロジェクトの一つです。

3. 国際競技が自作開発を促進

代表的な競技例：

• MATE ROV Competition

• RoboSub

• Singapore AUV Challenge

ほぼすべての競技で、チームは推進システム、構造、制御モジュールを自ら開発することが求められます。これにより、大学での ROV 自主開発が促されます。

4. 5〜10年にわたる持続的アップグレード

自作 ROV は継続的にアップグレード可能です：

• 推進器の交換

• センサーの追加

• ESC の交換

• 姿勢制御アルゴリズムの改善

大学の長期研究プロジェクトに最適です。

5. 経済的で研究資金の確保が容易

市販 ROV は通常 6,000～20,000 ドル以上ですが、自作開発は 400～2,700 ドル程度で可能です。

さらに、自作プロジェクトは以下の支援を受けやすくなります：

• 研究助成金

• 工学部プロジェクト予算

• 競技特定の資金

II. 大学で使われる ROV 推進器の主な特性

大学で使用される ROV 推進器には、以下の特性が求められます：

• 高い信頼性と海水耐腐食性

• 安定した推力、制御しやすくアルゴリズム検証に適すること

• 一般的な電圧に対応（12V / 24V / 48V）

• プロペラ交換可能、流体力学実験に適すること

• Arduino 等の制御システムとの互換性が容易

III. 大学 ROV プロジェクトに適した Apisqueen 水中推進器

(推力の低い順に紹介)

以下のモデルはすべて Apisqueen 製で、
「推力レベル → 使用シーン → 大学タイプ」に沿って整理されています。

レベル 1：入門教育 / 小型実験 ROV（推力 0.6〜2.1kg）

1. BM70 — 推力 0.6kg
対象：初心者、授業用
電圧：7.4V（2S）
利点：低価格、低騒音
学部初級実験や授業デモに最適。

2. X2 — 推力 2.1kg
対象：軽量 ROV、水力学実験
電圧：12〜16V
連続出力：84W
軽量で安定、構造学習や水力テストに最適。

3. U01 — 推力 2kg
対象：軽量研究 ROV、制御アルゴリズム教育
最大出力：390W
双方向 ESC 内蔵
姿勢制御実験に適します。

4. U3 — 推力 3kg
対象：学部実験室、小型ミッション ROV
電圧範囲：12〜24V
U01 よりパワフルで軽量ミッションに適する。

5. X3 — 推力 2.6kg
対象：MATE 初級チーム、小型工学 ROV
最大推力：約6kg
出力：260W
コストパフォーマンスが高く安定性良好。

レベル 2：中型研究 / 競技 ROV（推力 約 7kg）

6. U5 — 推力 7kg
対象：構造実験、姿勢制御、ミッション型 ROV
電圧：12〜24V
大学で最も汎用性の高い推進器の一つ。

レベル 3：研究 / 工学 ROV（推力 8〜10kg）

7. MU7 / MU7 Pro
対象：研究プラットフォーム、ロボットアーム搭載小型工学 ROV
出力：435〜825W
MU7 Pro は推力の安定性が非常に成熟。

8. U9 — 高推力 600W
対象：軌道安定性研究、競技用主推進
推力：約9kg
ESC 内蔵で配線が簡単。

9. U10 — 推力 10kg
対象：海洋工学、大荷重 ROV
出力：900W
耐腐食金属ケース
深海・長時間ミッションに最適。

レベル 4：大型科学 ROV（プロフェッショナル 40kg+）

10. AQ1020 — 大出力 24V / 48V 推進器
対象：大型研究プラットフォーム、深海ミッション
推力：40kg+（プロペラに依存）
高効率冷却 ESC 内蔵
大学・研究機関・海洋工学プログラムで広く使用。

IV. まとめ

ますます多くの大学が ROV の自作を選ぶ理由は：

• コストが低い

• 制御性が高い

• 教育的価値が高い

• 研究に適している

• 長期的なアップグレードが可能

• 国際競技に対応可能

さらなる支援が必要な場合は、いつでもお気軽にお問い合わせください。