エンジニアが開発した昆虫サイズのロボット、チーターのような敏捷性を実現

カリフォルニア大学バークレー校のエンジニアたちは、チーターのような敏捷性を持つ昆虫サイズのロボットを開発しました。このチームは、天井を歩くことができる特殊な粘着性のある足を持つ昆虫やクモからインスピレーションを得ました。新しく開発されたロボットは、複雑な地形を移動し、予期せぬ障害物を避けることができます。

ロボットは、電圧を加えると曲げて収縮することができる薄い層状の材料で作られています。

2019年、このチームはコックローチサイズのロボットを初めて公開し、20体長毎秒、つまり約1.5マイル毎時という速度で平面上を移動することができました。これは、昆虫サイズのロボットの中で最も速い相対速度でした。

静電足パッド

新しい研究では、チームはロボットに2つの静電足パッドを追加し、足パッドと表面の間に静電力を高めるために電圧を加えました。その結果、足パッドは表面に強く吸着し、ロボットの残りの部分は足の周りを回転することができました。

2つの足パッドを持つことで、オペレーターはロボットの軌跡を完全に制御することができます。ロボットは、多くの昆虫よりも速い速度で旋回することができます。

リウェイ・リンは、UCバークレーの機械工学の教授です。

「私たちの元のロボットは非常に速く移動することができましたが、左に右に移動するかどうかを制御することができませんでした。製造プロセスにわずかな違いがあると、ロボットは一方に逸れていきました。この研究では、ロボットが非常に速い旋回を可能にする静電足パッドを追加することが大きな革新でした」とリンは述べました。

研究チームは、ロボットの敏捷性をテストし、示すためにレゴの迷路を通る様子を撮影しました。ロボットは小さなガスセンサーを搭載し、落下するデブリを避けるために旋回しました。ロボットの設計により、120ポンドの人間が踏んでも耐えることができます。

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

実際の用途

このような小さな昆虫のようなロボットは、捜索と救助作戦や危険な環境の調査と探索に使用することができます。例えば、ガス漏れの可能性を調べるために配備することができます。

ロボットは主にテザーで繋がれており、小さな電線で電力が供給されていましたが、バッテリーで動作するバージョンもあり、最大19分間、31メートル移動することができます。

「現在の大きな課題の1つは、小さなスケールのロボットを作成することです。それらは大きなロボットと同じパワーと制御性を維持する必要があります。大きなロボットの場合、簡単に大きなバッテリーと制御システムを搭載することができます。しかし、すべてを小さなスケールに縮小しようとすると、ロボットがそれらを運ぶのに必要な重量が増え、ロボットは一般に非常に遅く動作します。私たちのロボットは非常に速く、強く、非常に少ない電力で動作し、センサーと電子機器を搭載しながらバッテリーも運ぶことができます」とリンは述べました。