video: This is a high-speed video of the rigid top version of the robot jumping vertically. view more
Credit: [Credit: Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering and the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences]
3Dプリント技術、ならびに柔らかい素材と硬い素材の組み合わせを使った、効率の良い跳躍ロボットが開発された。ヘビや昆虫の幼虫といった自然の中にあるデザインをヒントにした、柔らかなボディを持ったロボットは、従来の硬いロボットよりも安全で、適応性・弾力性が高い。しかし、こうしたロボットでは成形や電力供給が課題であった。Nicholas Bartlettらは、従来のロボットよりも高い耐久性と制御性があり、テザーで係留せずカエルのように跳躍するロボットの設計・製造技術を報告している。彼らはマルチマテリアル3Dプリンタを使用し、9種類の様々な素材から成るレイヤーでロボットのボディを製作した。その素材は、非常に柔らかいゴムのようなものから、しっかりとした硬い熱可塑性樹脂のようなものまで、剛性の差が最大1,000倍にも及ぶ。大部分の柔らかなボディが衝撃を吸収する一方、堅牢な中心部は、バッテリやエアコンプレッサ等の主要構成品を格納し、燃焼に用いるブタンと酸素を結合させる。ロボットの硬い構成品と柔らかい構成品との間のインターフェイスを微調整することで、より多くの着地に耐え、より正確にジャンプの方向を制御できるロボットをBartlettらは開発することができた。今後、こうした柔らかなボディを持つロボットは、狭い空間に潜り込み、人間ができない危険な作業を行えるようになるかもしれない。
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Article #7: "A 3D-printed, functionally graded soft robot powered by combustion," by N.W. Bartlett; J.T.B. Overvelde; J.C. Weaver; K. Bertoldi; G.M. Whitesides; R.J. Wood at Harvard University in Cambridge, MA; N.W. Bartlett; G.M. Whitesides; R.J. Wood at Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard in Cambridge, MA; M.T. Tolley at University of California, San Diego in La Jolla, CA; B. Mosadegh at New York-Presbyterian Hospital in New York, NY; B. Mosadegh at Weill Cornell Medical College in New York, NY.
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Science