カタツムリは、その動きが遅く、ぬるぬるした体をしているため、ロボット工学の奇妙なインスピレーションの源のように思えるかもしれません。しかし、彼らは、地上のロボットが過酷な環境で複雑なタスクに取り組む方法に革命をもたらすことができる、新しいタイプのロボットの青写真を提供しました。
の研究者チームによって開発されました。 香港中文大学、これらの革新的なロボカタツムリは、独立して動作することも、群れで連携することもでき、以前の世代では不可能だった探索、救助、課題に取り組むことができる新世代のロボットへの道を切り開きます。
群ロボット工学とその限界
近年、いわゆる「群ロボット工学」が研究者（および軍）から大きな注目を集めています。 残念ながら起こること）。このアプローチには、小型の空中ロボットまたは地上ロボットの使用が含まれます。これらのロボットは自律的に動作することも、同一のロボットのグループの一部として動作することもでき、タスクを完了するために動作を調整します。ロボット群は、災害現場での生存者の捜索から、危険な環境や他の惑星の探索に至るまで、さまざまな用途に使用できる可能性があります。
ただし、従来の陸上ロボットでは、群れを形成する際に制限があることがよくあります。水平方向と垂直方向の両方に移動して三次元構成を形成できる空中ロボットや水中ロボットとは異なり、地上ロボットには限界があります。水平方向の移動と 2 次元形状の作成のみを処理できます。さらに、これまでに開発された実験モデルのほとんどは、滑らかで平らな表面上でしか移動できず、潜在的な用途がさらに制限されています。
生体模倣は常に万能：ホワイトジェイドカタツムリ
これらの障害を克服するために、以下の研究者チームが取り組みました。 趙から 彼はインスピレーションを得るために自然界、特にホワイトジェイド陸産貝に目を向けました。これらの腹足類は、粘性のある基部のおかげでさまざまな表面を移動できますが、必要に応じて停止して吸引を使用して、より強力な結合を作成することもできます。 (ここに研究をリンクします).
中国の研究者によって開発されたロボカタツムリは、これらの特徴を模倣しています。 各ロボットには強磁性鉄でできた球形の殻が装備されており、その内部にはバッテリー、マイクロプロセッサー、その他の電子部品が組み込まれています。砲弾の底部には戦車と同様の磁石を内蔵したゴム履帯が取り付けられています。最後に、格納可能な吸盤が 2 つのトラックの間に配置されます。
汎用性を高める 2 つの動作モード
ロボカタツムリは 2 つの異なるモードで移動できます。 「フリー モード」では、吸盤は格納された状態で電源が供給されていないため、ボットは軌道のみを使用して滑らかな地形と起伏のある地形の両方を移動できます。トラックに埋め込まれた磁石により、ロボカタツムリはお互いの殻に登ることもできます。
所定の位置に配置されると、ロボットは吸盤を伸ばして作動させることで、2 番目のモードである「強力モード」に切り替えることができます。このようにして、吸盤がもう一方のロボットのシェルにしっかりと吸着し、2 つのロボットが安定して結合されます。ただし、ロボット シェルは吸盤に対して回転することができるため、粘着力を失うことなく所定の位置で旋回できます。
ロボットカタツムリ: フィールドテストと潜在的な応用
屋外テスト中、ロボカタツムリの群れは、棚を登ったり、隙間を横切ったり、単一のロボットアームを形成したりするなど、さまざまな作業を協力して実行できることを実証しました。これらの実験ではボットは遠隔制御されていましたが、研究者らは将来的にはこれらのタスクを自律的に実行できるようになることを期待しています。
これらのカタツムリにヒントを得たロボット群の潜在的な用途は数多くあります。これらは、災害地帯や他の惑星などの敵対的な環境やアクセスが困難な環境を探索し、生存者の捜索や情報収集に使用できる可能性があります。また、それらが集まって三次元構造を形成する能力により、ロボットの構築と操作の新たな可能性が開かれます。
地球上の群ロボット工学における画期的な進歩
Da Zhao のチームが開発したロボカタツムリは、地上の群れロボット工学における重要な進歩を表しています。これらの研究者らは、カタツムリのような一見不適当な生物から着想を得て、従来の地上ロボットの限界を克服し、険しい環境で複雑なタスクに取り組むことができる群れを作り出すことが可能であることを示した。
これらのシステムがさらに発展し洗練されるにつれて、これまで不可能だった方法で探索、救出、作業ができる新世代の地上ロボットが出現し、機械の連携と自然からのインスピレーションがますます中心的な役割を果たす未来への道が開かれるかもしれません。
