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サササッと機敏、踏まれてもOK、ゴキブリを模倣した小型ロボットが開発される

2019年8月7日(水)18時00分
松岡由希子

踏まれても大丈夫...... Stephen McNally/UC Berkeley

<カリフォルニア大学バークレー校の研究チームは、ゴキブリから着想し、速く移動する耐久性の高い昆虫サイズのソフトロボットを開発した......>

ゴキブリは、硬くて丈夫な表皮に覆われており、発達した脚によって速く走れ、扁平な形状ゆえ狭い場所に潜みやすい。このようなゴキブリの特徴を模倣した小型ロボットが開発された。

速く移動する耐久性の高い昆虫サイズのソフトロボット

米カリフォルニア大学バークレー校の研究チームは、2019年7月31日、学術雑誌「サイエンス・ロボティックス」において、「ゴキブリから着想し、速く移動する耐久性の高い昆虫サイズのソフトロボットを開発した」との研究論文を発表した。

このロボットは、長さ3センチ、幅1.5センチの長方形で、重さはわずか0.064グラム。1秒間に体長の20倍の距離を移動する。この速度は、ゴキブリの移動速度と同等で、昆虫サイズのソフトロボットとしては史上最速だ。傾斜を上ったり、自重の6倍の重さのものを運んだりでき、自重のおよそ100万倍に相当する59.5キロの成人に踏まれても壊れなかった。

Cockroach-robot1.gif

Stephen McNally/UC Berkeley

災害時、救助隊員や救助犬が立ち入れない場所に

小型ロボットは、地震などの災害時、救助隊員や災害救助犬が立ち入ることのできない場所に導入できることから、捜索活動にも役立つと期待が寄せられている。そのためには機敏かつ丈夫であることが必要だが、従来の小型ロボットは、脆弱なものがほとんどであった。

このロボットには、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)と呼ばれる圧電材料を採用。圧電材料は、電圧を印加すると伸縮するという特性を有している。研究チームは、ポリビニリデンフルオリドを弾性ポリマーの層で覆い、ロボット全体が曲がるようにしたうえで、前方に脚を付けた。電界によってポリビニリデンフルオリドが伸縮すると、振動によって跳躍運動で前方に移動する仕組みだ。

このロボットは、試作段階では、電圧をかけるための細い針金でつながっているが、研究チームでは、このロボットが独立して駆動できるよう、バッテリーを装着させる試みにも着手している。また、ガスセンサーを実装するなど、実用化に向けた実験にも取り組んでいく方針だ。

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