イカの触手と折り紙からヒントを得た新しいロボットの爪

タコ類とは異なり、イカの 10 本の触手は必ずしも同じ大きさではない。この小型頭足動物には同じ長さの触手が 4 対あるが、他の 2 本の触手は必要に応じて伸縮し、獲物を捕らえやすくする。中国の上海交通大学のエンジニアが設計した新しいロボットがすぐに狩りに出かけることはないが、その 3 本のグリッパーはイカのモデルのようにさまざまな物体をつかんで操作することができる。

Cyborg Bionic Systemsに最近発表された論文で詳述されているように、研究者らは空気圧式アレイとケーブル駆動式アレイを組み合わせて、触手のような3本の「指」の硬さと長さを独立して制御している。成形シリコンに頼る同様の把持ロボットとは異なり、エンジニアらは研究の中で、各指に熱可塑性ウレタン（TPU）でコーティングされた布地と極薄の金属板を使用していると説明している。これにより、物体をつかむために必要な長さや短さに応じて折り目がつく「ソフトとリジッドのハイブリッド折り紙チャンバー構造」を形成できる。

試験テストでは、イカ型ロボットは、0.1mm の薄さの布、リンゴ、サッカーボールなど、サイズ、形状、重量が大きく異なるさまざまな物体を拾い上げ、保持し、操作することに成功した。各指の長さと張力をカスタマイズするために、ハンドラーは折り紙チャンバーを正圧で膨らませながら、「ケーブルで拮抗的な作動システムを作成し、入力圧力値をアクティブに制御することで指の硬さを調整できるようにした」とチームは書いている。

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チームは6月3日の発表で、この種の制御のカスタマイズとニュアンスは「繊細な部品の組み立てや、雑然とした表面や凹凸のある表面を移動するなど、細かい操作能力を必要とする作業には不可欠」だと大学は説明している。

もちろん、ロボットグリッパーは今のところ、イカをモチーフにしたような機敏さや適応性にはほど遠い。エンジニアたちは論文の中で、折り紙のチャンバーはそれぞれ現在「手作業による製造プロセス」を必要とし、制御には依然として人間の入力が必要であると述べている。将来的には、エンジニアたちは製造プロセスを最適化し、実際のセンサーシステムを統合してその潜在的有用性を拡大し、より「洗練された人間とロボットの相互作用」を可能にするつもりだ。

この多機能性により、製造施設や医療施設でさまざまな種類の物体、ツール、または建設部品を扱う際に、次々に改良が加えられ、非常に役立つものになる可能性がある。このような折り紙イカロボットが、油断している獲物を捕まえる必要が生じることはまずないだろうが、折り紙の技術と生物学的インスピレーションの両方のおかげで、多くの既存の類似の機械に欠けている器用さを提供できる可能性がある。研究者たちは、頭足動物の効果的なカモフラージュと優れた視力から、さらなるインスピレーションを得るかもしれない。