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トカゲ型ロボットの研究が最適な移動の鍵を解明

木登りや歩行をするトカゲを模倣したロボットは、人間や他の動物のさまざまな動きの進化と利点について新たな洞察を与えることができるでしょうか? 答えはイエスだ。これは、一夜にして発表された新しい国際的な学際的研究によるとのことだ。 ネイチャーロボティクス、サンシャインコースト大学のクリストファー・クレメンテ博士との共著。「これらの発見は、より速く、より効果的な脚付きロボットの開発にも役立つかもしれない」と、現生動物と絶滅動物の生体力学を専門とするクレメンテ博士は語った。 「これは将来、捜索救助活動中に障害物を乗り越えて生存者を見つけるのに重要になるかもしれない。」「私たちの研究チームは、平地走行や登攀が可能なトカゲにヒントを得たロボットを開発し、トカゲの移動に基づいて生物学、ロボット工学、数学を組み合わせ、脚で移動するのと背骨で移動するのとではどちらがよいかを理解しました」とクレメンテ博士は語った。「速く動きたいなら、足を主に使い、背骨をできるだけ動かさない方が良いということが分かりました。しかし、背骨を少し動かすと、エネルギーの消費が少なくなります。」「また、手足や背骨を動かしすぎると、登るときに安定性が低下する傾向があり、ロボットが壁から落ちる可能性が高くなることもわかりました。」トカゲは移動の達人である 主執筆者であるコブレンツ大学のロバート・ロッケンフェラー博士は、全体的に最適な移動には背骨と四肢の両方の動きが必要であることがわかったが、これはトカゲの運動パターンとよく一致していると述べた。「この発見により、速度、効率、安定性という3つの主要なパフォーマンス基準間の進化的トレードオフの範囲を詳細に把握し、移動に対するこれらの選択圧力の相対的な強さを判断することが可能になった」とロッケンフェラー博士は述べた。クレメンテ博士は、脊椎動物の間でも、魚類やサンショウウオの横方向の背骨を基本とした動きから、哺乳類や鳥類の主に四肢を基本とした動きまで、動きのパターンはかなり多様であると述べた。「しかし、トカゲは手足と背骨の両方を使うので、こうした変化がなぜ起こったのかという理解のギャップを埋めるのに役立つ研究対象として最適だ」と彼は語った。研究チームのトカゲにヒントを得たロボットは、脚の長さを変えたり、背骨や手足の可動範囲や歩幅を調整したりすることで、傾斜面や垂直面を水平に走ったり登ったりすることができた。「私たちは、登山の効率と安定性を評価するためのパフォーマンス・ランドスケープも構築しました」とクレメンテ博士は語った。「このデータは、トカゲの移動に関する理論的な2次元モデルから得られた知見と、40種を超える木登りや走行をするトカゲの測定値に基づいてマッピングされました。」 データは、40 種を超える登攀性および走行性トカゲから収集されました。写真提供: Christofer Clemente 博士。 この発見は、より高速で効率的な脚付きロボットの設計における「大きな進歩」につながる可能性がある。さまざまな環境を移動できる四肢ロボットデバイスを開発する際に考慮すべきいくつかのエンジニアリング基準を決定することができました。「ロボットの速度を最大化することが主な目的である場合、横方向の脊椎の波動は重要な考慮事項である必要はありませんが、エネルギー消費を削減するためには重要になる可能性があります。」 同様に、この理解は、より高速で安定した効率的なロボットの歩幅を設計するのにも役立つ可能性があります。 体のポイントの動作追跡を使用して、さまざまな体型を持つ 44 種の動物から木登りや平地歩行中に収集された運動データを使用して、四肢と脊椎の可動範囲を計算しました。 /大学公開リリース。発信元組織/著者からのこの資料は、その時点のものである可能性があり、明瞭性、スタイル、長さのために編集されています。Mirage.News は組織的な立場や立場をとらず、ここで表明されているすべての見解、立場、結論は著者のものです。全文を見る ここ。 #トカゲ型ロボットの研究が最適な移動の鍵を解明