研究者が画期的な自己感知人工筋肉を開発

ロンドンのクイーン・メアリー大学の研究者らは、自己感知機能を備えた新しい電気可変剛性人工筋肉を開発し、バイオニクス分野における並外れた画期的な進歩を開拓した。 この革新的な技術は、 高度なインテリジェントシステムは、ソフトロボティクスと医療アプリケーションの領域を変革する立場にあります。 この人工筋肉は、力や変形を感知しながら、柔らかい状態と硬い状態の間を簡単に移行できる機能を備えており、自然の筋肉の柔軟性と伸縮性を模倣しており、複雑なソフトロボットシステムへの統合や多様な形状への適応が容易になります。

可変剛性技術とその可能性

「ロボット、特に柔軟な素材で作られたロボットに自己感知機能を持たせることは、真のバイオニックインテリジェンスに向けた極めて重要な一歩です」とクイーン・メリー大学の主任研究者で講師のケタオ・チャン博士は述べています。

研究チームが考案した新しい人工筋肉は、長さ方向の伸縮能力が200％を超える優れた耐久性を示し、さまざまな用途に最適です。

この人工筋肉は電圧を調整することで剛性を急速に変化させることができ、30回を超える剛性変化の連続変調を実現します。 この電圧駆動の機能は、応答速度の点で他の人工筋肉に比べて大きな利点をもたらします。 さらに、筋肉は抵抗の変化を通じて自身の変形を監視できるため、別個のセンサー配置の必要性がなくなり、制御機構が簡素化され、コストが削減されます。

シンプルな製造と幅広い用途

この自己感知人工筋肉の製造プロセスは簡単で信頼性が高いです。 カーボンナノチューブは超音波分散技術を使用して液体シリコーンと混合され、その後均一にコーティングされて薄い層状の陰極が作成されます。これは人工筋肉のセンシング部分としても機能します。 液体材料が硬化すると、完全な自己感知可変剛性人工筋肉が形成されます。

この柔軟な可変剛性技術の潜在的な用途は、ソフトロボット工学から医療用途まで多岐にわたります。 このテクノロジーと人体とのシームレスな統合により、障害のある人や患者が日常の重要な作業を行うのを支援する可能性が広がります。 自己感知人工筋肉を統合することにより、ウェアラブルロボットデバイスは患者の活動を監視し、硬さのレベルを調整することで抵抗を提供し、リハビリテーショントレーニング中の筋肉機能の回復を促進します。

Zhang 博士は、この研究の重要性を強調し、次のように述べています。「これらの医療ロボットを臨床現場に導入する前に、対処すべき課題はまだありますが、この研究は人間と機械の統合に向けた重要な進歩を示しています。 これは、ソフトでウェアラブルなロボットの将来の開発のための青写真を提供します。」

ロンドンのクイーン・メアリー大学の研究者らによって行われたこの画期的な研究は、バイオニクス分野における重要なマイルストーンとなる。 自己感知電気人工筋肉の開発は、ソフトロボット工学と医療応用の進歩の基礎を築き、バイオニック技術の可能性を実現する上で重要な一歩を踏み出します。