汚染物質を嗅ぎ分けるロボット水蛇 [動画]

プールの中を滑るように泳ぐその姿は、ウナギに似ていて不気味だ。おそらく、誰かが裏庭の物置から借りてきたウナギなのだろう。

これはアンフィボットです。長さ約1メートルの黒と黄色のプラスチックでできた、機械の体と動物の動きを持つロボットです。スイスのローザンヌ連邦工科大学の研究者グループによって開発された水蛇型ロボットです。このロボットはもともと、生物学者がヘビや両生類の神経生物学を理解するのを支援するために開発されました。

しかし現在、アンフィボットは分解され、淡水湖の汚染を追跡するというまったく新しい任務を帯びた、少しだけ大きく、はるかに賢いヘビとして生まれ変わっている。

この新しいヘビ型ロボットは「エンバイロボット」と名付けられました。まだ製作段階で、移動や採集任務を遂行するためのセンサーを搭載する必要があります。完成すれば、ウナギのように移動するだけでなく、水を採取し、汚染物質の有無を検査し、その情報を携帯電話や無線ネットワーク経由で研究者に送信します。研究者たちは、数年以内にエンバイロボットをレマン湖に放つ予定です。

エンバイロボットはアンフィボットから大きく進化したと、EFPLでロボット開発に携わるロボット工学エンジニアのアレッサンドロ・クレスピ氏は語る。まず、自律走行なので、A地点からB地点まで移動するのにリモコンは不要だ。

また、ロボットが宇宙空間での位置を把握するために、GPS、外部アンテナ、その他のセンサーなどの追加機器も必要です。これらが実現すれば、汚染の追跡を開始できます。

「このプロジェクトの大きな課題の一つは、これらの（汚染センサー）をいかに体内に埋め込むかということです」とクレスピ氏は語る。通常、汚染を測定するための実験装置は、ヘビの体を構成する約15センチの区画よりもはるかに大きい。これらの区画は鎖状に繋がれている。

これらの装置には、鉛などの重金属を検出する従来の電気化学センサーや、汚染に敏感なバクテリアなどの生物を利用したバイオセンサーなどが含まれます。

エンバイロボットは、サンプルに関する情報を送信するだけでなく、汚染物質が水中でどのように移動するかを実際に追跡し、その発生源を特定します。「汚染物質に向かう化学物質を追跡し、濃度が最大になる場所を特定したいのです」とクレスピ氏は言います。これは犬がおやつを嗅ぎ分けるのと似ています。ただし、このロボットは肥料の流出や化学物質の流出を発見する可能性もあります。

エンバイロボットはエポキシ樹脂から3Dプリントされています。「一般的に3Dプリントされた素材は多孔質ですが」とクレスピ氏は言いますが、エポキシ樹脂は違います。「この製品は防水性が保証されています。」また、3Dプリントによって、バッテリー用の凹型ケースのように、他の方法では製造が困難、あるいは不可能とされる形状もプリントできると彼は言います。

しかし、なぜ汚染の追跡にヘビを使うのでしょうか？「ヘビは雑然としたシステムや、何か無秩序なものを（ナビゲートするのに）実に非常に優れています」と、ジョージア工科大学の博士研究員である生物学者ヘンリー・アストリー氏は言います。

クレスピ氏は、まだ科学的検証を行っていないものの、「ヤツメウナギのようなロボットは水中の乱流を少なくするだろう。つまり、水中に汚染物質があったとしても、従来のプロペラよりも混ざりにくくなるだろう」と考えている。

もちろん、ヘビを怖がる人が 51 パーセントいる (2001 年のギャラップ調査による) のであれば、アンフィボットが人間の競争相手より簡単に泳ぎきるこのビデオを見ても、おそらく安心できないだろう。

クレスピ氏は心配する必要はないと語る。「あの水泳選手はオリンピックチャンピオンではなかった。比較的遅かった。ロボットは上手な水泳選手にはかなわないと思う」