中國の科學研究チーム、昆蟲ロボットの超小型動力技術(shù)でブレイクスルー

被災(zāi)後の救助や大型機械設(shè)備の點検などのシーンで、昆蟲ロボットが大きな可能性を秘めているため、業(yè)界はそれに適した高効率動力システムを模索し続けている。北京航空航天大學の科學研究チームは超小型動力技術(shù)の新たなブレイクスルーを達成するとともに、これに基づき昆蟲ロボットを研究開発した。昆蟲サイズ（2cm）ロボットの歩行をワイヤレスで制御することを?qū)g現(xiàn)した。これに関連する成果はこのほど、國際的學術(shù)誌「ネイチャー?コミュニケーションズ」に掲載された。新華社が伝えた。

北京航空航天大學の科學研究チームが研究開発した超小型昆蟲ロボット。（畫像提供は取材先）

小石の間に置かれたこの四足歩行昆蟲ロボットは俊敏で、自在に行き來し、カブトムシのようだ。論文の共同連絡(luò)著者で、同大學エネルギー?動力工程學院教授の閻暁軍氏は、「この昆蟲ロボットは體長2cm、橫1cm、重さは1.76gで、垂直投影面積は爪2枚分。スピーディに動き、積載量が高く、ワイヤレスで制御できるといった特徴を持つ」と説明した。

サイズは小さいが機能は揃っている。うち動力システムはロボットの「心臓」だ。一般的なロボットは通常モーターで動き、エネルギー供給に対する要求が高いのに対し、超小型ロボットの內(nèi)部空間は大容量バッテリーを搭載できず、外付けの電線により持続的に給電する必要があり、自由な移動が制限されてしまう。同大學科學研究チームは長年の研究を経て、直線式駆動とフレキシブルヒンジトランスミッション伝動に基づく新型動力システムを開発し、超小型ロボットをモーターと外付けの電線から解放した。

チームのメンバーで同大學助教の劉志偉氏は、「我々は昆蟲ロボット內(nèi)にエネルギー、制御、通信、センサーシステムを埋め込んだ。直線式駆動裝置は『體內(nèi)』の小型電池の電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、機械の振動を出力する。フレキシブルヒンジ伝動機構(gòu)は機械の振動を昆蟲ロボットの足の周期的な振動に変換することで、ロボット全體の高頻度ジャンプ運動を駆動する。分かりやすく言えば、『體內(nèi)』の超小型電池が電気により磁気を生み、隣の磁石を振動させ、さらに足の関節(jié)を動かすということだ」と述べた。

北京航空航天大學の科學研究チームが研究開発した超小型昆蟲ロボットの歩行。（畫像提供は取材先）

同大學博士課程在學中でチームのメンバーである詹文成氏は、「科學研究チームはさらに走る歩容を設(shè)計した。昆蟲ロボットの歩行ピッチと歩幅の自動適応調(diào)節(jié)により、積載量が高い狀況下でスピーディに歩行できるようにした。昆蟲ロボットの両足の振動頻度の違いによる制御方法に基づき、移動軌跡の正確な制御実現(xiàn)を打ち出した」と説明した。

閻氏は、「この超小型動力技術(shù)の研究開発成功は、超小型ロボットの大規(guī)模な開発と応用を推進し、被災(zāi)後の捜索救助、大型機械設(shè)備、インフラ點検などをサポートする見込みだ」と述べた。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語版」2024年5月17日