この小さなロボットは3フィートの高さまでジャンプできる この小さなロボットは3フィートの高さまでジャンプできる

この小さなロボットは3フィートの高さまでジャンプできる

この小さなロボットは3フィートの高さまでジャンプできる

将来的には、小型の片足ロボットの群れが、人間が通行するには危険すぎる地域を飛び越え、捜索救助活動を行うようになるかもしれません。彼らは一足歩行のカンガルーのように瓦礫の上を飛び越えることができるでしょう。しかし、現在のプロトタイプは、ほとんどのジャンプで転倒してしまう傾向があります。

着地はまだ改善の余地があるものの、ジャンプ自体は素晴らしい。SALTOというロボットは、1メートルの高さまで飛び上がることができる。手のひらに収まるサイズで、背中に電池を取り付けたゼンマイ仕掛けの鳥の脚のようなロボットとしては、決して小さな偉業ではない。

「私たちは高く速くジャンプできるようにしたかったのです」と、このロボットの開発者の一人、ダンカン・ハルデン氏はサイエンス・ロボティクスが開催した電話会議の中で語った。

SALTO(Saltatorial Locomotion of Terrain Obstacles、地形障害物移動ロボット)は、片足だけで地面を蹴り上げ、超強力なジャンプを実現します。しゃがんだ姿勢からスタートすることで、ロボットは搭載モーターを使ってバネにエネルギーを伝達します。このバネは非常に重要です。このバネがなければ、SALTOは誰も感心しない高さまで到達してしまうでしょう。

このロボットを開発したカリフォルニア大学バークレー校のチームは、ガラゴ(別名ブッシュベイビー)と呼ばれるアフリカの小型霊長類からインスピレーションを得ました。SALTOの極度にかがんだ姿勢は、これらの小型霊長類が一回のジャンプで約2メートルも跳躍する前に取る、似たような前かがみの姿勢からヒントを得ています。

ガラゴ
ガラゴの比類なきアクロバットにインスピレーションを受けたカリフォルニア大学バークレー校のチームは、同様の方法でロボットを設計しました。ライアン・ソマ

ガラゴのように、そして他のジャンプロボットとは異なり、SALTOは何度もジャンプすることができます。SALTOは足を素早く極度にしゃがんだ姿勢に戻して、次のジャンプに備えることができます。これまでにチームは、SALTOが壁に向かってジャンプし、体勢を立て直し、さらに壁から飛び降りてジャンプの高さを上げる能力をテストしてきました。しかし、SALTOは空中でバランスを保つのがかなり苦手で、長時間の前進は困難です。

空中では、SALTOは小さな尾を使って自分の向きを感知し、微調整することができます。大きな位置変更には不十分ですが、垂直面への2回目のジャンプを仕掛けるには十分です。その後は、その脆弱な体格に損傷が及ばないように、巨大なネットか、待機している手が必要になります。

SALTOは最も高いジャンプ力を持つロボットではありませんが、2メートル以上ジャンプできるロボットは、しばしばズルをします。それらのロボットは、長いバネの巻き上げ力を利用してジャンプ力を高めます。SALTOはバネのエネルギーを少なく蓄え、より速くジャンプすることで、より効率的なジャンプを実現します。

SALTOのもう一人の開発者、ロン・フィアリング氏によると、階段登り競争では彼らのロボットが勝つだろうという。「ゼンマイ仕掛けのロボットは最初から4段ジャンプするので、かなり有利なスタートを切れるかもしれないが、我々のロボットはもっと頻繁にジャンプできるので、彼らのロボットを上回るだろう」

より小さな範囲をより速く移動できる能力こそが、SALTOの将来のバージョンが捜索救助活動に非常に役立つと研究チームが考えている理由です。たとえロボット自体が鉄骨を持ち上げて、下に閉じ込められた人を助けることはできないとしてもです。「ロボット自体が倒壊した建物から人を救い出すわけではありません」とフィアリング氏は言います。「ロボットが瓦礫の上を移動し、探索できるようになることが目的です。」

しかし、危険地域をナビゲートし、捜索すべき重要な場所をハイライト表示できることだけでも価値がある。「速度を重視する理由は、瓦礫に閉じ込められた人の生存率を時間に対してプロットできるからです。そして、そのプロットは決して上がりません」とハルデイン氏は述べた。「時間は常に刻々と過ぎていくのです。」

しかし、まず乗り越えるべきハードルがあります。SALTOはそれらのハードルをうまくクリアできるはずなので、実際のハードルではありません。例えば、バッテリー駆動時間が数分単位であることや、直線移動しかできないことなどです。