軟体ロボットが形状を変え、移動することができるように開発された

軟体ロボティクスの周りの一つの課題は、ほとんどのロボットが空気圧縮機に接続されているか、壁に接続されている必要があることです。スタンフォード大学の研究者は、この課題を克服しようとしました。

ネイサン・ユーゼビッチはスタンフォード大学の機械工学の大学院生です。

「ほとんどの軟体ロボットの重大な制限は、空気圧縮機に接続されているか、壁に接続されている必要があるため、移動できないことです」とユーゼビッチは述べました。「そこで、私たちは考えました。ロボット内に同じ量の空気を維持することができるのではないか？」

チームは、人間のサイズの軟体ロボットを開発しました。このロボットは形状を変えることができ、物体を扱うことができ、制御可能な方向に転がることができます。

研究は、3月18日にScience Roboticsに掲載されました。

「このロボットのカジュアルな説明は、映画『ビッグ・ヒーロー・シックス』のベイマックスと『トランスフォーマー』を混ぜたものです。つまり、柔らかく人間に安全なロボットと、劇的に形状を変えることができるロボットを混ぜたものです」とユーゼビッチは述べました。

シンプルバージョン

この軟体ロボットは、3つの異なるタイプのロボットを組み合わせて開発されました。チームの発明のシンプルバージョンは、「等周長ロボット」と呼ばれています。なぜなら、形状が変化するが、辺の長さと内部の空気の量は同じままだからです。

等周長ロボットは、軟体ロボット、トラスロボット、集団ロボットから開発されました。各ロボットのカテゴリには異なる利点があります。軟体ロボットは軽量で柔軟性があり、トラスロボットは形状を変えることができ、集団ロボットは小さく協力しています。

ショーン・フォルマーは機械工学の助教授であり、論文の共同責任著者です。

「私たちは、従来のモーターで柔らかな構造を操作しています」とフォルマーは述べました。「これにより、軟体ロボットの利点と従来のロボットの知識を組み合わせた、非常に興味深いロボットのクラスができます」。

コンプレックスバージョン

チームは、複数の三角形を接続することでロボットのより複雑なバージョンを開発しました。モーターの動きを調整することができ、ロボットはボールを拾うなどの動作を実行することができました。

エリオット・ホークスはカリフォルニア大学サンタバーバラ校の機械工学の助教授であり、論文の共同責任著者です。

「大きな軟体ロボットで動きを生み出すために、空気を押し出さずにすむことができるという理解が得られました」とホークスは述べました。「すでにロボット内にある空気を使用し、単純なモーターでそれを動かすことができます。この方法はより効率的であり、ロボットがより迅速に動くことができます」。

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

宇宙探索

スタンフォード大学の機械工学の大学院生であり、論文の共同責任著者であるザカリー・ハモンドによると、この軟体ロボットの可能な用途の1つは宇宙探索です。

「このロボットは宇宙探索に非常に役立つ可能性があります。特に、ロボットは小さなパッケージに収納して輸送し、インフレーション後に自由に動くことができるからです」とハモンドは述べました。「他の惑星では、形状を変える能力を利用して複雑な環境を移動し、狭い空間を通過し、障害物を乗り越えることができます」。

研究者は現在、さまざまな形状を試しており、水中でロボットをテストしたいと考えています。

アリソン・オカムラは機械工学の教授であり、論文の共同著者です。

「この研究は、新しい方法でロボットを設計し、構築する方法について考える力の強さを強調しています」とオカムラは述べました。「ロボット設計の創造性は、このようなシステムで拡大し、ロボティクス分野でこれを奨励したいと思います」。