この道を歩いてください: ロボットムカデはモバイルマシンの未来になる可能性があります

大阪、日本 —ロボット犬はすでに見たことがありますが、今度は日本の科学者が、動きを直線から曲線に瞬時に切り替えることができるロボット「ムカデ」を構築しました。 大阪大学機械科学・生物工学部の研究者らは、この新しい種類の歩行ロボットは動的不安定性を利用して動き回り、捜索救助活動から宇宙探査まで幅広い活動を支援できる可能性があると述べている。

たとえば、これらの救助ロボットは、平らでない地形を横断して生存者を探したり、異世界の丘陵の斜面を渡ったりすることができます。

カップリングの柔軟性を変更することで、複雑な計算制御システムを必要とせずにロボットを回転させることができます。 一瞬自然に戻りますが、地球上に生息するほとんどの動物は、広範囲の環境でより高度な移動を容易にする足を使った堅牢な移動システムを発達させています。 しかし、過去にこのアプローチを再現しようとしたエンジニアは、通常、脚のあるロボットが驚くほど壊れやすいことに気づきました。

たとえ片方の脚が故障したとしても、繰り返しのストレスにより、そのようなロボットの機能が大幅に制限される可能性があります。 さらに、ロボットが複雑な環境を横断できるように多数の関節を制御するには、貴重なコンピューターの能力が大量に消費されます。 仮説上、設計の改善は、探索車両や救助車両として機能し、危険な地域に進入することを目的とした自律型または半自律型ロボットの構築という点で非常に役立つ可能性があります。

そこで、大阪大学の研究チームは、自然の不安定性を利用し、直進歩行を曲線運動に変換できる生体模倣「多脚型」ロボットを開発した。 最近発表された研究では、研究者らはこのロボットが 6 つのセグメント (各セグメントで 2 本の脚が接続されている) と柔軟なジョイントで構成されていると説明しています。 調整可能なネジを使用すると、歩行動作中にモーターによってカップリングの柔軟性を変更できます。

研究著者らは、関節の柔軟性を高めると、まっすぐに歩くことが不安定になる「熊手分岐」と呼ばれる状況を引き起こすことを実証できた。 代わりに、ロボットは曲線パターン (右または左) での歩行に移行します。 他のシナリオでは、エンジニアは不安定性の発生を回避しようとします。 ただし、この場合、それらを制御して使用することで、実際には効率的な操縦性が可能になります。

「私たちは、特定の非常に機敏な昆虫が自らの動きの動的な不安定性を制御して素早い動きの変化を引き起こす能力にインスピレーションを受けました」と研究共著者の青井真也氏は大学の発表文で述べている。

このアプローチには体の軸の動きを直接操作するのではなく、柔軟性を通じて制御するため、計算の複雑さとエネルギー要件の両方を大幅に軽減できます。 このロボットの特定の場所に到達する能力がテストされ、研究者らはロボットが実際に目標に向かって湾曲した経路をたどって移動できることに注目した。

「捜索や救助、危険な環境での作業、他の惑星での探査など、さまざまなシナリオでの応用が予測できます」と研究共著者のアダチ・マウ氏は結論づけている。

ロボットの将来のバージョンでは、さらに多くのセグメントと制御機構が搭載される可能性があります。

この研究は、雑誌「Soft Robotics」に掲載されました。

著者について

ジョンは自分自身をかなりいい人で、さらに優れた作家だと思っています。 しかし、彼が偏見を持っていることは明らかだ。

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