小さなカタツムリロボットの群れが集まって新しい構造を形成する

研究者たちは、粘液のないカタツムリにヒントを得た小型ロボットの群れを作り上げました。その代わりに、引き込み式の吸盤が、遠隔操作される機械の戦車のような履帯と連動して、困難な地形やロボット同士の上を移動します。

ロボット工学の分野では、生物模倣は目新しいものではありません。しかし、水中や飛行するロボットの多くは 3 次元環境を移動できますが、地面を歩いたり、這ったり、転がったりするロボットの場合はそうではありません。香港中文大学のロボット研究者は、潜在的な解決策を見つけようと決意し、殻を持つ腹足類を設計のヒントとして参考にしました。

その結果、 Nature Communications 誌に最近詳細が発表されたように、環境が 1 人の探検家にとって難しすぎる場合に協力できるカタツムリロボットの集団が誕生した。各ゴムのトレッド システムには小さな磁石が組み込まれており、その上には電子機器、バッテリー、マイクロプロセッサー、その他のコンポーネントが特注の金属製「ヘルメット」内に収納されている。「フリー モード」のとき、ロボットは従来の戦車やブルドーザーのように表面を移動する。しかし、状況が厳しくなり、責任を交換するときになると、チームはカタツムリロボットの「ストロング モード」を起動する。

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各マシンの磁気トレッドチェーンの角度のおかげで、すべてのカタツムリロボットは仲間の群れの金属殻をよじ登ることができます。所定の位置に着くと、人間のコントローラーが「強力モード」を有効にして、上部のロボットの真空吸引カップをその下の殻に展開します。これによりロボットが固定され、ボットチーム全体が必要に応じて繰り返すことができます。追加の利点として、ロボットは吸引カップを接着したまま360度回転できます。試運転では、マシンは階段を作成して棚をクリアし、軍隊アリのように橋を架けて隙間を渡り、さらには1本の細長いロボットアームを形成することに成功しました。

「ロボット単体のフィールド移動性を重視することで、システム全体の柔軟性と機敏性が確保されます」と研究チームは論文で説明している。「さらに、堅牢な接続メカニズムを組み込むことが極めて重要になり、ロボットの群れがまとまったユニットに集まったときに、堅牢性を高めることができます。」

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研究者たちは、この新しい設計の基本原理は、捜索救助任務やその他の潜在的に危険な環境など、現実世界の状況で同様のロボットを配備するために利用できると考えています。宇宙のスネイルボットが小惑星、衛星、その他の惑星を探索する日が来るかもしれません。しかし、それまでに設計者は、完全に自律的で、互いに通信、計画、構築できる新しいイテレーションを開発するつもりです。