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電気や電子機器を使わずに自ら焦点を合わせる「生きた」ロボットの目

からの研究者 ジョージア工科大学 は、ほぼ生き物のように機能するロボット レンズを開発しました。電気や外部制御システムを必要とせずに、自動的に光の焦点を合わせます。この新しい「ロボットの目」は非常に敏感なので、アリの足の毛や花粉の花びらを区別できるが、最近まで高解像度の顕微鏡が必要だった。 テクノロジー。 この発見は、 サイエンスロボティクス、私たちがロボットの視覚を認識する方法を根本的に変え、電子機器、バッテリー、ワイヤーなしで見る「ソフト」ロボットへの道を開く可能性があります。ザ コーリー・ジェン、生物医用工学の博士号取得候補者であり、研究の筆頭著者である彼は、従来の ロボット 彼らは周囲の世界を認識するためにハードセンサーと電子機器に依存しています。しかし、いわゆる新世代は、 ソフトロボット それは、電気を使わずに機能する感覚と「視覚」という、まったく異なるものを必要とします。 鍵となるのは、水を捕らえたり放出したり、温度に応じて組成を変化させることができるポリマー構造を備えた柔軟性の高いヒドロゲルにあります。材料は加熱すると収縮し、冷却すると水を吸収して膨張します。 研究者らは、シリコンレンズの周囲にこのヒドロゲルのリングを作成し、人間の目の仕組みを模倣した構造を形成しました。 「見える」ようにするために、彼らは、黒くて吸収性の高い材料である酸化グラフェンの小さな粒子を材料に組み込んだ。光が当たると粒子が加熱され、ヒドロゲルが収縮してレンズの形状が変化し、自動的に焦点が合うようになります。光が取り除かれると、ヒドロゲルは元の形状に戻り、張力が解放され、レンズがリセットされます。 言い換えれば、ロボットの目は、人間の目が暗い環境と明るい環境に適応するのと同じ自然な方法で「生きて」光に反応しますが、 電子的介入なしで。 彼らの研究では、 鄭 そして彼の上司、 シュー・ジア、このレンズが顕微鏡のガラスレンズの代わりに使用できることを証明しました。その結果は印象的でした。この装置は、ダニの爪の間の 4 マイクロメートルの隙間や真菌の 5 マイクロメートルのフィラメントなど、数マイクロメートルのサイズの物体に焦点を合わせることができました。アリの足にある直径わずか9マイクロメートルの細い毛さえもはっきりと区別できた。 この精度とレンズの操作の簡単さは、将来の用途が顕微鏡から複雑なシステムを必要とせずに見るインテリジェントロボットの開発にまで及ぶ可能性があることを示唆しています。 研究チームはすでに、同じ高感度ヒドロゲルで作られたバルブのマイクロ流体システムにレンズを統合する作業を進めている。これは、画像をキャプチャするために使用される光が同時にカメラにエネルギーを「供給」できることを意味します。このようにして、カメラは本質的に自律型になり、外部電源なしで点灯、表示、調整、動作します。 彼によると 鄭、ヒドロゲルの柔軟性により、人間の視覚スペクトルを超えて「見る」ことができるレンズの作成が可能になります。例えば、 猫の垂直瞳孔の構造を模倣して、動きの検出を向上させることができます。 イカの独特なW字型の網膜は、人間には見えない色の知覚を可能にします。 このイノベーションは、ロボット工学が環境を認識する方法の根本的な見直しです。これまで、ロボットの「視覚」は、柔軟性と適応性を制限するレンズ、センサー、回路などの要素に依存していました。彼のロボットの目 ジョージア工科大学ただし、有機的な動作と機械的な精度を組み合わせています。 電子的なサポートなしで光を認識して適応するソフトロボットの能力は、人体に埋め込まれた医療機器、危険な環境での探索ロボット、さらには「生物学的」感受性を備えたウェアラブル機器に新たな道を開く可能性があります。 [source] #電気や電子機器を使わずに自ら焦点を合わせる生きたロボットの目