このふにゃふにゃしたロボットはポンプで動き回ります

コーネル大学のエンジニアによる新しい発明は、液体をポンプで送り出すことによって動きます。

シャーロット・胡 | 著 2023 年 1 月 24 日午後 6 時 (東部標準時間) に公開

ロボットについて考えるとき、私たちは通常、ぎこちない歯車、機械部品、ぎくしゃくした動きを思い浮かべます。 しかし、新世代のロボットはその型を打破しようとしています。

チェコの劇作家カレル・チャペックが 1920 年に初めて「ロボット」という用語を作って以来、これらの機械はさまざまな形やサイズに進化してきました。 ロボットは現在、磁場、空気、光などのさまざまな型破りなモーターによって関節を制御することで、硬いもの、柔らかいもの、大型のもの、微細なもの、実体のないもの、または人間に似たものにすることができます。

コーネル大学の技術者チームが開発した新しい 6 脚のソフト ロボットは、流体動力モーターを使用して複雑な動きを実現し、独自のスピン オン モーションを実現しました。 結果: 自立型の昆虫のような装置が、バッテリー駆動の Arbotix-M コントローラーと 2 つのシリンジ ポンプを搭載したバックパックを背負っています。 ロボットが 1 秒あたり 0.05 体の長さの速度で表面に沿って歩き回るとき、シリンジはロボットの四肢に液体を注入したり、四肢から液体を送り出したりします。 このロボットの設計は、先週アドバンスト・インテリジェント・システム誌に掲載された論文で詳細に説明されている。

このロボットはコーネル大学の集団身体知能研究所から生まれました。この研究所は、タコのような中央の「脳」の外側の体の他の部分でロボットが考え、環境に関する情報を収集できる方法を研究しています。 これを行う際、ロボットは、多大な計算ではなく、そのバージョンの反射神経に依存して、次に何をすべきかを計算します。

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ロボットを構築するために、チームは 6 本の中空のシリコン製の脚を作成しました。 脚の内部には、流体が満たされたベローズ (アコーディオンの内側をイメージ) と、閉じたシステムに配置された相互接続チューブがあります。 チューブはシステム内を流れる流体の粘度を変化させ、脚の形状を歪めます。 ベローズ構造の形状により、注射器からの液体が特定の方法で出入りすることができ、各脚の内部の位置と圧力が調整され、脚が硬く伸びたり、収縮して静止状態になります。 圧力と位置の異なる交互の組み合わせを調整することで、脚とロボットを動かすサイクルプログラムが作成されます。

プレスリリースによると、コーネル大学の博士研究員であり、この研究の著者であるYoav Matia氏は、「アクチュエータの可能な動作を予測し、さまざまな入力圧力、形状、チューブとベローズの構成がそれらをどのように達成するかを予測できる完全な記述モデルを開発しました」 –すべて単一の流体入力で可能です。」

これらのゴム製ジョイントの柔軟性により、ロボットは、横切る風景や障害物の性質に応じて、歩き方や歩き方を切り替えることもできます。 研究者らは、これらの流体ベースのモーターや素早い手足を支える技術は、3Dプリント機械やロボットアームなど、他のさまざまな用途に応用できると述べている。

シャーロットは、ポピュラー サイエンスのアシスタント テクノロジー編集者です。 彼女は、テクノロジーと私たちの関係がどのように変化しているのか、そして私たちがオンラインでどのように生活しているのかを理解することに興味を持っています。 著者へのお問い合わせはこちらから。