親指ほどの大きさのロボットはどれくらい遠くまでジャンプできるでしょうか？答えが「大したことない」だと思うなら、もう一度考え直す準備をしてください。のチームハーバード大学 教授が率いる ロバート・J・ウッド 驚異的なジャンプ力を持つ超小型昆虫ロボットを開発しました。そのジャンプ力は体長の1,4倍、23メートルです。
この偉業の秘密は？小さな生き物からインスピレーションを得た人工の「しっぽ」 トビムシ昆虫のように見えるが、実際には別のグループに属する六脚類の生物。体長が2ミリメートルを超えることはめったにないこれらの小さな動物は、自然界における真のジャンプのチャンピオンです。そして今、バイオミミクリーのおかげで、昆虫ロボットは昆虫の技を学習し、最近までSFのように思われた探索の可能性を切り開いています。
ジャンプの秘密は「尻尾」にある
前述のように、トビムシは下草の中に生息し、腐敗した有機物を食べる小さな生き物です。そう言うと、まるで嫌悪感を抱かせるような響きがあります。しかし、 バイオミメティック 彼はいつも私たちに素晴らしい教訓を与えてくれます。
わずか2ミリメートルという極小サイズにもかかわらず、体長の約102倍にあたる50ミリメートルまで驚異的な跳躍力を発揮します。
彼らのスーパーパワーは、尾のような付属器官にあります。 ホイップ。この構造は通常、体の下に折り畳まれ、別の要素と呼ばれる張力によって張力が保たれています。 網膜、荷重のかかったバネのように機能します。 トビムシが枝分かれを放つと、枝分かれは地面に力強くぶつかり、数ミリ秒のうちにこの小さな動物は空中に飛び上がります。
ハーバード大学のエンジニアたちは、このメカニズムを既存のロボットに追加することで再現しました。 HAMR (Harvard Ambulatory MicroRobot の頭字語)。 わずか4,4センチメートルのこの小さな技術的驚異は、すでに8,4本の足で毎秒XNUMX体長の速度で移動する能力を持っていました。
軽くて効率的なジャンパー
昆虫ロボットに採用された人工のウィッシュボーンは、張力のかかった形状記憶合金アクチュエータで作られた平行リンクのシステムによって体の後部の下に保持されたプッシュアームで構成されています。このアームが電子的に解放されると、地面に力強くぶつかり、 わずか 14 ミリ秒でロボットを上方に投影します。
実験室でのテストでは、重さ2,2グラムのロボット昆虫は最大1,4メートルの水平ジャンプ距離を達成した。ウィッシュボーンを追加したロボットは6,1センチメートルの大きさになり、 この跳躍は体長23倍に相当します。
この成果は、同じ大きさの昆虫のジャンプ距離を上回っていますが、これは、以前に開発された同じ大きさのジャンプロボットの半分にすぎません。しかし、他のロボットは、 HAMR 変更されたため、エネルギー効率が大幅に低下しました。
昆虫ロボット、探査の未来
そのことに注意することが重要です HAMR 彼は今でもいつものように歩くことができます。ジャンプする能力は、隙間を渡ったり、障害物を乗り越えたり、軽い障害物にぶつかって移動したりするなどのタスクに役立つ可能性があります。
この昆虫ロボットの子孫の将来的な応用可能性はありますか?危険地域を調査し、災害時に瓦礫の中に閉じ込められた生存者を捜索し、他の惑星を探索します。間違いなく、かなりの飛躍です。
