ノースウェスタン大学の技術者が開発したソフトアクチュエータが人間の筋肉を模倣し安全なロボットを実現

Tokyoノースウェスタン大学の研究者たちは、人間の筋肉のように動く柔軟なデバイスを開発しました。この新しいデバイスは、ロボットをより安全で実用的にする可能性があります。このデバイスはアクチュエーターと呼ばれ、伸縮することができます。

研究者たちは、アクチュエータを用いて次のようなものを作成しました：

• 円柱型でワームのような形状を持つソフトロボット
• 人工の上腕二頭筋

ワームのように動くロボットは、パイプのような狭いスペースでも曲線を曲がることができます。また、人工筋肉を持つ別のロボットは、500グラムの重りを5,000回持ち上げても壊れません。これらのロボットは、伝統的な部品が何百ドル、何千ドルもかかるのに対し、モーターを除けば材料費が約3ドルと、製造コストが低いです。

研究を主導したライアン・トルビー氏は、人間にとって安全なロボットを作ることを目指していると述べました。柔らかいロボットは硬いロボットに比べて人を傷つける可能性が低いです。この新しい部品は人々の周囲で使用でき、さらに価格が手頃であるため、より幅広い利用が可能です。

トルビーはノースウェスタン大学でロボティックマターラボを運営しています。第一著者であるキム・テクヨンは、通常の3Dプリンターを使用してゴムからアクチュエーターを作る方法を発見しました。従来のHSAは製造費が高く、柔軟性に欠けていましたが、キムの方法によってそれらはより柔らかく、強靭になりました。

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このアクチュエーターは、伸縮可能なゴム部品を使用しており、一つのモーターで長さを変えられます。これにより、柔らかいアクチュエーターの作成がより容易になります。

キムによると、彼らのロボットは自らを押したり引いたりして移動できるとのことです。このロボットは全長26センチメートルで、1分間に32センチメートル進むことができます。

トルビーは、このアクチュエーターは伸びるとより剛性が高くなることを指摘しました。ほとんどのソフトアクチュエーターは使用すると柔軟性が増しますが、このアクチュエーターは逆に硬くなるため、より実用的です。

この研究は、生物からインスピレーションを受けた新しいタイプのロボットの開発につながる可能性があります。これらのロボットは、従来のロボットができない仕事をこなすことができるのです。この研究は、海軍研究局とノースウェスタン大学の持続可能性と強靭性のための工学センターによって資金提供されました。

これらの発見はソフトロボティクスの分野において重要です。新しいアクチュエーターは、安全性が高く、柔軟で、コスト効率の良いロボットを実現します。このようなロボットは、滑らかに動き、複雑な環境での作業に適しています。