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2024-01-26 16:00:49
筋肉組織と人工材料を組み合わせた小さな二足歩行ロボットは、筋肉を収縮させることで歩行したり方向転換したりすることができる。
這ったり泳いだりするバイオハイブリッドロボットはこれまでにも実験室で成長させた筋肉を使って作られてきたが、旋回して急旋回できる二足歩行ロボットはこれが初めてだ。 これは、片方の脚に電気を流して筋肉を収縮させ、もう一方の脚は固定されたままにすることで行われます。 筋肉は、電気エネルギーを機械的な力に変換するコンポーネントである生物学的アクチュエーターとして機能します。
現時点では、このロボットは高さわずか 3 センチメートルで、空中で自立することができず、水槽内で自立するために発泡ブイが付いています。 筋肉は実験室でラットの細胞から成長させられます。
「これはまだ基礎研究です」とチームメンバーは言う Shoji Takeuchi 東京大学で。 「このロボット自体がどこでも使える段階ではありません。 空中で動作させるには、さらに多くの関連問題を解決する必要がありますが、筋力を強化することで解決できると信じています。」
このロボットの速度は依然として人間の基準からすると非常に遅く、毎分わずか 5.4 ミリメートルしか動きません。 また、5秒ごとに電気刺激を与えると、90度回転するのに1分以上かかります。
竹内氏は、電気刺激のパターンを最適化し、設計を改善することで、チームがロボットをより高速にできることを期待している。
「バイオハイブリッド ロボットの次のステップは、より洗練された歩行能力を実現するために、関節と追加の筋肉組織を備えたバージョンを開発することです」と彼は言います。 「筋力を高めるためには、厚い筋肉も鍛える必要があるでしょう。」
水中ではなく空気中を歩くためには、ロボットが筋肉組織を生き続けるための栄養供給システムも必要となる。
水の入ったタンクの中に立つ、筋肉組織を含むバイオハイブリッド ロボット
東京大学 竹内祥二研究グループ (CC-BY SA)
ヴィクトリア・ウェブスター・ウッド ペンシルベニア州のカーネギーメロン大学の研究者らは、この研究はバイオハイブリッドロボットの興味深い概念実証であると述べている。
「これらのタイプのバイオハイブリッド ロボットは、人工筋肉組織を研究し、生物学的アクチュエーターを制御する方法を研究するのに役立つツールです」とウェブスターウッド氏は言います。 「この種の科学研究を通じて力と制御の能力が進歩するにつれて、これらのアクチュエータをより複雑なロボットに適用する能力が増加するでしょう。」
トピック：
#生きた筋肉を備えたロボットが水の中を歩く様子を観察する