ボトルのキャップのネジを締めると、柔軟性に優れた柔軟なロボットがコカ・コーラの栓を開けます。

ロボットの製造過程では、さまざまな特性が相反する場合があるため、柔軟かつ適切に組み合わせることが困難な作業です。たとえば、柔軟性と強度を兼ね備えたロボットを構築するのは簡単ではありませんが、不可能ではありません。

最近の研究で、東京工業大学の研究者らは、「筋肉」内の高度な張力を維持しながら、柔軟性に優れたロボットを作成しました。難しいタスクを完了するために。この研究結果は、IEEE Robotics and Automation Letters に 1 月 13 日に掲載されました。

論文アドレス: https://ieeexplore.ieee.org/document /10016717

研究者らは実験で、このロボットがボトルのキャップを取り外すことができ、同様のロボットよりも 2.5 倍大きいひねり運動を生成できることを実証しました。さらに、ロボットはネジを装填することもできます。

# ボトルのキャップを外します。

#ネジを取り付けます。 6 バー テンセグリティ ロボットの概要

テンセグリティ ロボットは、剛性フレームと柔軟なケーブルのネットワークで構成されており、形状を変更することができます。内部の張力を調整することによって。

この論文の著者の一人で東京工業大学の修士課程の学生である小林良太氏は、「テンセグリティ構造は、軽量、柔軟性、耐久性というユニークな特性により魅力的です」と述べた。これらのロボットは、洞窟や宇宙などの困難で未知の環境で作業することで、複雑な動作を完了し、より効率的に作業できます。"

Tensegrity ロボットは、異なる数の基本構造を持つことができます。ロッドの数が 2 ～ 12、場合によってはそれ以上の剛構造 (またはロッド) からなる。しかし一般的に言えば、ロッドの数が多いロボットはより複雑になり、設計がより困難になります。

研究では、小林氏のチームは、6 本のロッドのテンセグリティ モジュールに依存するテンセグリティ ロボットを作成しました (下の写真)。ロボットが強いひねり力を確実に受けることができるように、仮想の三角形パターンを使用し、その中にロボットの人工筋肉が三角形の頂点を結ぶように配置されました。筋肉が収縮すると、三角形の頂点が互いに近づきます。

#下の図は、さまざまな角度での実際のひねり動作を示しています。

このテクノロジーを活用することで、ロボットは人工筋肉の収縮の 20% のみを使用して両方向の動きを実現します。 50度の大きなひねり動作。小林氏は、人工筋肉の小さな収縮が大きな収縮とねじれ変形に寄与するというこのシステムの効率性にチームが驚いたと叫んだ。

東京工業大学の難波江裕之助教もこの研究に参加しており、構造上の理由により、ほとんどの6ロッドテンセグリティロボットはわずかにねじることしかできず、その結果、動きが制限される。しかし、注目に値するのは、研究に使用された 6 ロッド ロボットが、研究者が文献で見つけた他の 6 ロッド テンセグリティ ロボットよりも 2.5 倍大きい、かなりのねじり運動を生成したことです。

さらに、ロボットの物体を把握する能力を発揮するために、研究者らはロボットにゴム製の指サックを取り付け、タスクを完了するロボットの能力をテストしました。上のアニメーションのように、ロボットアームをコカ・コーラのボトルの上に下ろし、ボトルのキャップを掴み、アームをひねったり持ち上げたりする動作を繰り返し、数秒以内にボトルのキャップが開きます。

現在、研究者らはこの技術をさらに拡張する方法を検討しています。さまざまな方向に曲がる能力と、ロボットが環境内の他の形状を認識できるようにするテクノロジーを組み込んでいます。これらは、ロボットが新しい環境に適応し、新しいタスクをより適切に完了するのに役立ちます。

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