- シェフィールド大学の科学者たちが、縮小・伸長・精密に移動できる伸縮性のあるロボット素材を開発しました。
- 弾性メッシュ結合により、低消費電力のロボットモジュールの信頼性の高い移動と協調が可能になります。
- 潜在的な応用分野には、アクセス困難な空間の探索や、医療モニタリング・治療が含まれます。
シェフィールド大学の科学者たちは、サイズを変更し、縮小し、卓越した精度で移動できるキロボットまたは伸縮性のあるロボティクスファブリックの開発において大幅に進歩しました。自動制御・システム工学部門のロデリック・グロス博士が率いる研究チームは、低電力のロボティクスモジュールを弾性メッシュで結合することで、インテリジェントなロボティクスファブリックを作成する実現可能性に成功しました。
ロボティクスファブリックにおける革命的なブレークスルー
Nature Communicationsに掲載された画期的な研究で、シェフィールド大学の研究者たちは、硬貨50ペンスほどの大きさのこれらのモジュール型ロボットの、協調的な方法で確実に移動することを可能にした弾性リンクを明らかにしました。この研究は、エラーが発生しやすいロボティクスモジュールが隊列を組んで行進することを可能にする弾性メッシュの優位性を示し、剛直にリンクされたモジュールやリンクされていないモジュールを上回りました。
シェフィールドの科学者たちによって行われた研究は、人間がアクセスできない空間を移動できる超低電力ロボティクスファブリックの開発において、魅力的な可能性を開きます。これらのファブリックは、地下の水道管の亀裂を検査するために使用したり、医療モニタリングや治療のために人体内部に展開したりすることができます。
プロトタイプファブリックとインテリジェントなキロボット
この研究で開発されたプロトタイプファブリックは、キロボットと呼ばれる小型のロボティクスモジュールで構成されています。コンパクトなサイズのため、これらのキロボットは低電力と限られた処理能力が特徴です。各キロボットは移動のために振動モーターを使用しますが、方向の正確な制御は持っていません。しかし、弾性メッシュに統合されると、これらのモジュールは近隣のモジュールと通信し、グループが移動および集団行動を取るための最も効果的な方法を決定することを可能にします。
従来、キロボットのグループや他の小型モジュールは物理的にリンクされていませんでした。しかし、シェフィールドの研究は、これらのモジュールを弾性メッシュで結合することが、移動の信頼性を大幅に向上させることを実証しました。ロデリック・グロス博士は、以前の研究が周囲を検知したり外観を変化させたりするインテリジェントなファブリックに焦点を当てていたのに対し、彼らの研究は、自律的に場所から場所へ移動する能力を持つインテリジェントなファブリックに踏み込んだと説明しました。これらのファブリックは、ジェットエンジンの内部を検査するなど、人間がアクセスできない空間を効果的に移動できます。
医療および産業分野での応用
グロス博士は、自己移動型および伸縮性のあるファブリックの医療応用における可能性をさらに強調しました。例えば、これらのファブリックは臓器の損傷した部分に巻き付き、高解像度のモニタリングや刺激を提供できます。さらに、過酷な環境の検査や地下パイプラインの移動など、産業目的のために展開することも可能です。
弾性結合によって可能になる一貫した移動
研究により、より多くのモジュールで構成されるファブリックが、より成功した一貫した移動を達成することが明らかになりました。この発見は、鳥の群れで観察される集団移動、すなわち「多くの誤り」の原理に類似しています。しかし、以前の研究とは異なり、この研究のモジュールは、情報の収集と処理だけでなく、弾性メッシュ内の物理的な結合にも依存していました。これにより、エネルギー集約的な知覚や思考への依存度が低下し、数千のモジュールで構成されるファブリックの小型化と実現が促進されました。
本研究には、シェフィールド大学、モデナ・レッジョ・エミリア大学、ブリュッセル自由大学、サンタカタリーナ州立大学、およびウースター工科大学の研究者が関与しました。研究の詳細については、「Coherent movement of error-prone individuals through mechanical coupling」と題された論文を参照してください。
シェフィールド大学の科学者たちによって行われた先駆的な研究は、伸縮性のあるロボティクスファブリックの実現に近づきました。サイズを変更し、成長し、精度を持って移動できるこれらのファブリックは、アクセス困難な空間を移動し、高解像度のモニタリングと治療オプションを提供することで、産業検査から医療介入に至るまで、さまざまな分野を革新することができます。
原文および画像ソース: https://www.sheffield.ac.uk/news/
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ジョン・パーマー
John Murangiri氏は、市場分析のスキルを身につけてCryptopolitanに参加しました。John（通称JP）はナイロビ大学でマスコミュニケーションおよびメディア研究の学士号を取得し、これまでにInsideBitcoins.comやMetacoingraphで暗号資産市場の洞察を提供してきました。
