フレックスロボット「成長」するように動く

MITのエンジニアは、連鎖状の付属物を伸ばすことができるロボットを設計しました。これにより、ロボットは非常に柔軟性が高まり、多くの異なる方法で自分自身を構成することができます。同時に、重い重量を支えるのに十分な強度があり、狭い空間で部品を組み立てることができます。タスクを完了した後、ロボットは付属物を引き込み、別の長さと形で再び伸ばすことができます。

この新しく開発されたロボットは、倉庫などの分野で大きな違いをもたらす可能性があります。ほとんどのロボットが狭い空間に入ることができない場所で、この新しい植物のようなロボットは、棚の奥にある製品を掴むことができ、車のエンジンの部品を動かしてオイルキャップを外すこともできます。

この設計は、植物とその成長プロセスからインスピレーションを得ています。栄養素は植物の先端に向かって流れ、そこで固体物質に変換され、少しずつ支柱を形成します。

植物のようなロボットには、「成長点」またはギアボックスがあり、そこでロックされたブロックの緩い連鎖が引き込まれます。そこで、ギアが連鎖のユニットをロックし、ユニットごとに解放して、剛性のある付属物を形成します。

エンジニアチーム

新しいロボットは、この週、マカオで開催されたIEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems（IROS）で発表されました。将来的には、エンジニアはギャップ、カメラ、センサーをギアボックスに取り付けることを計画しています。これにより、ロボットは、航空機の推進システムを通過した後、緩んだスクリューを締めることができます。周囲のものを乱さずに製品を回収することもできます。

ハリー・アサダは、MITの機械工学の教授です。

「車のオイルを交換することを考えてみましょう」と、アサダは言います。「エンジンルーフを開けた後、オイルフィルターキャップに到達するために、左右に鋭いターンをしながら、十分に柔軟性が必要です。次に、キャップを取り外すために、オイルフィルターキャップを回すのに十分な強度が必要です。」

トンシ・ヤンは、アサダの研究室の元大学院生で、この研究を主導しました。

「今、私たちにはそのようなタスクを実行できるロボットがあります」と、彼は言います。「それは成長し、引き込み、別の形で再び成長することができ、環境に適応することができます。」

エンジニアチームには、MITの大学院生エミリー・カミンスキーと、訪問学者セイイチ・テシガワラも含まれていました。

植物のようなロボット

植物の成長のさまざまな側面を定義した後、チームはそれをロボットに実装しようとしました。

「ロボットの実現は、実際の植物とはまったく異なりますが、ある抽象的なレベルでは同じ種類の機能を示しています」と、アサダは言います。

ギアボックスは、ロボットの「成長点」を表すために設計されました。これは、植物の芽に相当します。そこで、ほとんどの栄養素がサイトに流れ込み、先端が剛性のある茎を形成します。ボックスは、ギアとモーターからなるシステムで、流動化された材料を引き上げます。このロボットの場合、それは互いに接続された3Dプリンテッドのプラスチックユニットのシーケンスです。

ロボットは、どのユニットをロックし、どのユニットをロックしないようにプログラムすることができます。これにより、特定の形を形成し、特定の方向に「成長」することができます。

「それは、さまざまな場所でロックされ、さまざまな方法で湾曲し、幅広い動きをすることができます」と、ヤンは言います。

連鎖は、ロックされ、剛性があるときに1ポンドの重量を支えることができます。グリッパーが取り付けられれば、研究者は、それが狭い空間を通過して、キャップを外すなどのタスクを実行するのに十分な長さに成長することができると考えています。