砂

ウミガメの赤ちゃんは、埋められた卵から孵化すると、強力な足ひれを使って砂の中を進みます。 これらの孵化したばかりの子ガメからインスピレーションを得た新しい「砂遊び」ロボットは、いつか人命を救ったり、他の惑星を探索したりする可能性がある。

この実験装置は、カリフォルニア大学サンディエゴ校で、ニック・グラビッシュ教授の研究グループの博士課程学生であるシヴァム・チョプラ氏率いるチームによって作成されました。

長さ 25.6 cm x 幅 5.1 cm (10 x 2 インチ) の、つながれていないロボットの流線形の本体には、遊星歯車モーター、バッテリー、その他の電子機器が含まれています。 また、前面の両側に関節式の 2 つの付属肢があり、カメの前足ひれと同じ目的を果たします。

砂の中を前進するために、ボットはこれらの付属肢を前方に引き寄せて体に押し込み、次にそれらを引き戻してどちらかの側に伸ばします。 この移動スタイルでは、前方に泳ぐときにデバイスが自然に上方に移動するため、使用が制限されてしまいます。

そのため、そのくさび形の頭には「テラフォイル」が両側に 1 つずつ装備されています。 これらは潜水艦の潜水機のように機能し、ボットを押し下げて上向きの軌道を打ち消します。

最終的には、深さ 127 mm (5 インチ) の砂の中を時速約 4 メートル (13 フィート) の速度で水平に移動できるロボットが完成しました。計画では、後者の数値を改善する必要があります。 Wi-Fi 経由で遠隔制御でき、付属肢の推力を個別に変化させて左右に回転させることができます。 また、テラフォイルは現在は一定の角度になっていますが、将来的には調整可能になり、必要に応じてロボットを上下に動かすことができるようになる可能性があります。

追加のボーナスとして、このデバイスは周囲の砂の中の硬い障害物を検出して回避することができます。 これは、付属物が「パワーストローク」を行うときに砂の流れの抵抗が増大することを感知することによって行われます。 ただし、現時点では、この技術はロボットの側面と上にあるアイテムの検出にのみ機能し、下や正面では機能しません。

このロボットはすでに研究室の砂を満たしたタンクとカリフォルニアのラホーヤショアーズビーチの砂の中でテストされている。 ボットの子孫が、いつか穀物サイロの検査、土壌汚染物質の検出、捜索救助任務、地球外探査などの用途に利用されることが期待されています。

この研究に関する論文は最近、学術誌「Advanced Intelligent Systems」に掲載されました。 下のビデオでは、ロボットが砂を泳ぐ動作を見ることができます。

出典: カリフォルニア大学サンディエゴ校