重さはたったの12グラム!パデュー大学がハチドリ型ロボットを3Dプリント

重さはたったの12グラム!パデュー大学がハチドリ型ロボットを3Dプリント
出典: Qianzhan.com

最近、パデュー大学は飛行に全く影響しない重さ12グラムのハチドリ型ロボットを開発したとみられる。一方、南カリフォルニア大学は重さわずか1.36グラムの蚊のような飛行ロボットを開発した。ロボットは機械学習アルゴリズムを使用して訓練され、鳥が日常的に使用するさまざまな技術を学習します。これは、シミュレーションで学習することで、ロボットがハチドリのように、いつ逃げる動作をすべきかを認識するなど、自分で動く方法を「知る」ことができることを意味します。

柔軟な羽ばたき翼と人工知能を組み合わせることで、ロボットは自ら新しい技を習得することも可能になります。ロボットはまだ見えなくても、表面に触れることで感知することができます。触れるたびに電流が変化するため、研究者たちはそれを追跡できることに気付いた。

「ロボットは周囲が見えなくても地図を作ることができる」とパデュー大学の機械工学准教授、シンヤン・デン氏は言う。「これはロボットが暗闇の中で犠牲者を探すのに役立つ。また、ロボットに知覚能力を持たせる際に、追加するセンサーを1つ減らすこともできる」

研究者たちは何年もの間、ロボットが大型航空機が飛べない場所を飛べるように、ハチドリの飛行を解読しようと努めてきた。シンヤン・デン氏のチームとその協力者はモンタナ州でハチドリを研究してきた。研究者たちは、急速な180度方向転換などハチドリの重要な動きを記録し、それをロボットがシミュレーションで学習できるコンピューターアルゴリズムに変換した。

昆虫とハチドリの物理学をさらに研究した結果、パデュー大学の研究者は、ハチドリよりも小さいロボット、おそらくは昆虫と同じくらい小さいロボットを、飛び方に影響を与えずに作れるようになった。

ハチドリ型ロボットの胴体と翼は3Dプリントされており、カーボンファイバーとレーザーカットされた膜で作られています。研究者らは、成鳥のハチドリの標準的な体重である12グラムの重さで、自身の体重より27グラム重い物体を持ち上げることができるハチドリロボットを製作した。さらに、研究者らは重さ1グラムの昆虫サイズのロボットも作成した。

ハチドリロボットは捜索救助活動に役立つだけでなく、生物学者がロボットのリアルな感覚を通じて自然環境におけるハチドリをよりよく研究することも可能になる。

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