形状変更「トランスフォーマロボット」を実現

October, 23, 2024, Raleigh--ノースカロライナ州立大学(NC State)の研究によると、わずか3つのアクティブモーターで、プラスチック製の1つの立方体構造を1,000を超える構成に変換できる。

NC Stateのエンジニアは、3Dプリンタを使用して、最大36個の中空のプラスチックキューブを「トランスフォーマボット」と名付けたものに組み立てる方法を見つけた。

SFから飛び出してきたように聞こえるかも知れないが、ボットは人気映画やコミックシリーズ「トランスフォーマ」のオプティマスプライムやバンブルビーなどのキャラクタに触発されたものではない。むしろ、この現実のテクノロジーの背後にあるアイデアは、折り紙の折り畳み技術から来ている。

回転するヒンジ(金属ピンで固定されているものもあれば、モーターでワイヤレスで作動するものもある)により、キューブは非常に多くの異なる形状に変形できる。

「われわれが問いかけているのは、シェイプシフティングを駆動するアクチュエータの数を最小限に抑えながら、多くの汎用性の高い形状を実現する方法だ」と、NC Stateの機械および航空宇宙工学の准教授、この研究を説明する論文の共同著者Jie Yinは話している。「ここでは、層状の筋繊維のように自然界に見られる階層的な概念を、プラスチックの立方体を使って変形するロボットにしている」

研究チームが作成したテザリングされていないトランスフォーマーボットは、構造物の形状がどのように変化するかを制御するだけで、前進、後退、横に動くことができる。また、ボットは、フラット(全開)から箱のような完全に閉じた大きな立方体に比較的迅速に変形することもできる。

また、トランスフォーマボットは、その重量の約3倍の荷重を運ぶことができる。

「これらは、展開可能で構成可能な宇宙ロボットや居住地として使用できると考えている。モジュール式なので、宇宙に送ってシェルタや居住地として組み立ててから、分解することができる」と、NC State博士研究員で論文の共同筆頭著者、Antonio Di Lalloは説明している。

この研究成果は、今年初めにNature Communicationsに掲載された。