ゴキブリロボットから飛び立つ、鳥ロボット(動画あり)

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10年以上前から「超高速で走るゴキブリロボット」の開発に取り組んできたUCバークレー校チームが、鳥ロボットを乗せて助走し、離陸させる新型ゴキブリロボットを開発した。

ロボット工学によるバイオミミクリー(生物模倣)というニッチな世界で、すごいものが生まれた。「高速で走るゴキブリロボットの上から離陸する鳥ロボット」だ。

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この組み合わせなら、災害地域のどのような地形でも一緒に移動し、飛び立って生存者を探したり、偵察したりできる。そして、それはあくまで、カリフォルニア大学(UC)バークレー校のロボット工学チームが制作した「VelociRoACH」と「H2Bird」に予想される、将来の数多くの使い道のひとつに過ぎない。

多数の脚をもつ小さなロボットは高速での移動が可能なうえ、エネルギー消費が少なく、どのような地形でも這い回ることができる。しかし、それなりの重さがあるため、高さのある障害物にはお手上げだ。一方、軽量で翼のあるロボットは、このような障害物を空中に舞い上がって越えることができるが、バッテリーの寿命に限りがあるため、長距離を移動することができない。そこで、そのふたつを合体させたわけだ。

研究チームは、この発明を説明する論文(PDF)のなかで、次のように述べている。「多脚ロボットは凸凹のある地形に適しているが、高さのある障害物を乗り越えるのは難しい。一方、羽ばたく翼をもつロボットは、高さのある障害物を乗り越える能力がある。さらに、羽ばたき式は、混合形式飛行(滑空と前進飛行)が必要になった場合に、プロペラ式や、翼が固定されたロボットよりもエネルギーの点で優れている」

重量が32gの6本脚ロボットVelociRoACHは、背中にポールが付いており、上に乗った鳥ロボットのH2Birdを定位置に持ち上げ、機首を上に向けさせる。

H2Birdを飛ばすためには、VelociRoACHは少なくとも秒速1.2m、1秒間に17歩のペースで走る必要があることがわかった。H2Birdは、VelociRoACHの上にいるときに翼の羽ばたきを開始して、加速を助けることもできる。

興味深いことに、H2Birdの重みが加わると、VelociRoACHは速度を上げるためにより多くの力を使わなければならなくなるが、一方で重みが安定装置としても働くため、「ロールとピッチの速度変動がそれぞれ約80パーセントと90パーセント」減少したこともわかったという。

UCバークレー校のロボット工学チームは、10年以上前から、ゴキブリロボットの設計の完成に取り組んできた。2004年の研究では、ゴキブリの歩き方を調べるために、初期モデル「RHex」が誕生した。ゴキブリはどのような表面でも高速で、ひっくり返らずに這い回ることができるように見えるからだ。

次に登場したのが2011年の「DASH」で、羽の付いたゴキブリロボットだったが、残念なことに空中に飛び立つために必要な速度を出すことができなかった(2013年には秒速2.7mを実現し、本物の最高移動速度である秒速1.5mを超えることに成功した(日本語版記事))。

そして2015年5月25日に、UCバークレー校のチームが制作した「X2-VelociRoACH」(H2Birdは載せていない)が、6本のC型の脚を使って最大秒速4.9mを出すことに成功した。ゴキブリロボットの世界記録を更新したことになる(以下の動画では、冒頭にリアルな速さ、続いて20倍速の映像を見ることができる)。

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