ジャンプロボットが本物のカエルを水から吹き飛ばす

小型ロボットは愛らしい反面、その小ささゆえに機能が限られている場合が多い。ジャンプできる小型ロボットは、最小限のエネルギー消費で大きな障害物をクリアすることができる。問題は、一度ジャンプして着地した後、再びジャンプする前に起き上がって方向転換しなければならないことだ。これら3つのメカニズムを個別に扱うと、サブシステムが多すぎる小型ロボットの動作が停滞してしまう可能性がある。

しかし最近、ミシガン州立大学の趙建国氏が率いる研究グループは、たった 1 つのモーターを使ってジャンプしたり、姿勢を正したり、狙いを定めたりできるロボットを開発した。

このロボットは驚くほど小型で、高さ8センチ、重さはわずか20グラムです。50センチ以上も真上にジャンプすることができ、プロジェクトの動画では、人間サイズの段差を2段飛び越え、浮遊するプラットフォームからほとんど高度を落とさずに飛び降りる様子が映っています。ページャーモーター1個で駆動するこのロボットは、ジャンプと回転にギアを使用し、着地後は小さなアームで体を垂直に押し上げます。

ロボットに搭載された単一のギアがロボットの胴体を引っ張り、脚を折り畳み、ねじりバネを充電します。バネが完全に巻き上げられると、ギアがレバーを作動させ、バネのエネルギーを解放し、ロボットは飛び立ちます。もちろん、ロボットは小さな非面体で平らに着地し、その後、ポケベルモーターを逆回転させます。ギアが地面に対して回転し、ロボットは別の方向に回転します。次にロボットのギアが噛み合うと、小さなアームが外側に折り畳まれ、バネが充電されると同時にロボットは地面から押し出されます。こうしてロボットは直立し、正しい方向を向き、次のジャンプに向けて充電されます。

研究チームは、ロボットをさらに高くジャンプできるように最適化したいと考えています。また、センサーを追加することで、自律走行と情報収集の補助も可能になります。その間、この小さなロボットはカエルの真似を練習することができます。

[IEEE Spectrum経由]