昆虫からヒントを得たロボットはゴキブリのスピードとチーターの敏捷性を備えています

昆虫ほどの大きさの小さなロボットが、でこぼこした石のブロックの上を移動しています。
このロボットは、電圧が印加されると曲がったり収縮したりする層状の素材で作られており、実際のゴキブリとほぼ同じ速度で床を走り回ることができます。カリフォルニア大学バークレー校の写真提供:Jiaming Liang 氏と Liwei Lin 氏

垂直の壁を登ったり、天井から吊り下げたりすることもできます。 昆虫には驚くべき能力がある 大型哺乳類には不可能な方法で操縦すること。 現在、バークレー大学の科学者たちは、この種の動物からインスピレーションを得て、高速で機敏な小型ロボットを設計しています。

エンジニアたちはすでに、1 秒あたり最大 20 体の長さ、または 1.5 マイルの速度で非常に速く移動できる小型ロボットを設計していましたが、さらに俊敏性を高めたいと考えていました。 そこで彼らは、登る動物の足裏を調べ、静電付着の原理を使って同様のシステムを作成しました。 これは 2 つの表面が電界にさらされたときに生じる静電効果で、ロボットが困難な障害物をよじ登ることができるようになります。

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それだけでなく、このシステムによりロボットの操作性も向上します。 ロボットは、電界を受けると曲がる材料の層から作られています。 印加電圧に反応する 2 つのフットパッドを追加すると、ロボットは「スタックが解除された」位置を中心に高速回転できます。 足。 これは、ロボットが超高速で回転し、本物の昆虫の操縦スキルに近づくことを意味します。

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「私たちのオリジナルのロボットは非常に速く動くことができましたが、ロボットが左に行くのか右に行くのかを実際には制御できず、多くの場合、 製造プロセスにわずかな違いがある場合、つまりロボットが対称的でない場合、ロボットは片側に曲がってしまうため、ランダムに動きます。」 言った リウェイ・リン氏は、カリフォルニア大学バークレー校の機械工学教授です。 「この作品における主な革新は、非常に速い回転を可能にするフットパッドを追加したことです。」

以下のビデオでは、ロボットがレゴの迷路を走り回る様子が見られます。

昆虫サイズのロボットがレゴの迷路を数秒で解く

フットパッドを使用すると、ロボットはチーターに匹敵する機敏な方法で進路を大幅に調整することもできます。

チーターの敏捷性を備えた昆虫サイズのロボット

最終的には、このようなロボットは、捜索救助活動で危険な地域に進入したり、ガス漏れの調査などの他の危険な環境に侵入したりするために使用される可能性があります。 非常に小さいことの利点は、ロボットがかなりの衝撃力に耐えられることです。 研究者らは、その設計により、体重120ポンドの人が踏んでも耐えることができると述べている。

「今日の最大の課題の 1 つは、より大型のロボットのパワーと制御を維持する小型のロボットを作ることです」とリン氏は言います。 「より大型のロボットでは、大きなバッテリーと制御システムを搭載しても問題ありません。 しかし、すべてをより小さなスケールに縮小しようとすると、それらの要素の重量をロボットが運ぶのが難しくなり、ロボットの動作は通常非常に遅くなります。 私たちのロボットは非常に高速で非常に強力で、電力もほとんど必要としないため、バッテリーを搭載しながらセンサーや電子機器を搭載することができます。」

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