物体を効果的に操作できるロボットを探索する際、研究者は人間の手をモデル化することがよくあります。それは簡単な道ではありません。人間の手は、骨、筋肉、腱の複雑なネットワークを備えており、非常に複雑です。ロボットハンドの握力と位置を適切に制御するために必要な計算量は膨大です。別の方法があったとしたらどうでしょうか?海の生き物の滑らかな動きからインスピレーションを得た触手ロボット?
それが、彼らがハーバード大学で長年にわたって求めてきたことだ。彼らの研究 (ここであなたにリンクします)は、空気圧で制御される一連の触手を備えています。触手ロボットは、機械学習や多数のセンサーを必要とせず、不規則な形状の物体を優しく確実に掴むことができます。決して重要ではない前進ですよね?
触手vs.手: ロボットによる掴みへの挑戦
壊れやすい卵であれ、現代の彫刻であれ、さまざまな物体をつかむことができるロボットを構築しなければならないことを想像してみてください。従来のロボットハンドでは、あらゆる角度、圧力、動きを考慮して、730 よりも複雑なアルゴリズムをプログラムする必要がありました。プログラマーにとっては悪夢です (そして卵にとっては潜在的な災害です)。
ロボット触手を使用すると、問題は大幅に単純化されます。柔軟なフィラメントのグループは、タコの抱擁のように凹凸に適応して、あらゆる形状にスムーズに巻き付くことができます。複雑な計算や無限のセンサーは必要ありません。少し圧縮空気を吹き込むだけで、物体はしっかりと、しかし繊細にグリップされます。
マリンからインスピレーションを得た優しいグリップ感
ハーバード大学の研究者たちは、言うまでもなく、水中操作の誰もが認める達人であるタコやイカなどからインスピレーションを得ました。 生体模倣、 赤ちゃん。 「触手会社」は、柔軟な手足と吸盤のおかげで、獲物を潰さずに掴む技術を完成させました。
確かに、少なくとも現時点では、私たちの触手ロボットには吸盤がありませんが、フィラメントを絡み合わせてオブジェクトの周囲に一種の「バスケット」を作成する能力でそれを補っています。漁網に少し似ていますが、はるかに穏やかです(そして魚のスープになる危険性がありません)。
キーワードは?シンプルさ
将来のロボットは、多くの上部構造がなくても機能します。最先端のマイクロチップや頭を回転させるアルゴリズムはなく、ただ考え抜かれた空気圧システムだけです。ハーバード触手ロボットの 12 本のエラストマー フィラメント(長さ 300 mm)は、最大 172 kPa の圧力がかかると曲がります。すべてのセグメントは同じサイズであり、同じ圧力源によって制御されます。
これは、遊園地の乗り物マシンで(まれに)ぬいぐるみを捕まえるために使用される機械アームに似ていますが、はるかに正確で、時間とお金を無駄にする傾向がありません。
触手ロボット、多くの潜在的な用途
この触手ロボットは本質的に多用途です。火を起こしたり、キッチンでサラダを優しくかき混ぜたりするのに役立ちます。生地をひっくり返します。組織を損傷することなく所定の位置に保持することで、手術中に外科医を支援します。用途は私たちの想像力によってのみ制限されます (そしておそらく私たちの祖先からの触手に対する恐怖心も)。
この研究は、人間の手の剛性や複雑さから遠く離れた、ロボット工学を考える新しい方法への道を開きます。工場から家庭に至るまで、ロボットが私たちの生活にますます浸透している世界では、この画期的な進歩により、ロボットと私たちや物体とのやり取りがより自然になり、脅威が軽減される可能性があります。
しかし、1 つ確かなことは、ロボット工学の未来は、私たちが想像していたよりも柔らかく、柔軟で、もう少しタコのようなものであるということです。それが、物を壊さずに掴んだり、潰さずに握手をしたりできるロボットを手に入れることを意味するのであれば、私も友人のために触手を用意する用意がある。 もちろん、私の皿から食べ物を盗まない限り。