中国地質大学(武漢)の研究チームは、超薄型または超脆弱な物体を把持できるヒト型の指を開発したことが17日、同大学が明らかにした。食品加工や医療介護、スマートサービスなど高感度のニーズにおける精密ロボットの応用に新たな可能性を示した。中国新聞社が伝えた。
研究成果はこのほど、学術誌「Nature Communications」に掲載された。
指に強い把持力と繊細さを両立させることは、ロボット応用が直面する大きな課題だ。この難題を解決するため、中国地質大学(武漢)自動化学院・スマートロボットシステム実験室の頼旭芝教授率いるチームは、人間の指が剛性と柔軟性を兼ね備えていることに着想を得て、剛性・柔軟性・軟質素材を一体化したヒト型指を設計した。
頼氏は、「このヒト型指は、剛性管状骨格、柔軟な関節バネ、空気圧フィルムアクチュエーター、軟体シリコン皮膚で構成されており、高い荷重能力と安定性を確保しつつ、人間の手に近い柔軟な操作力を備えている」と説明した。
実験では、約12グラムのミニトマトから約1キログラムの3Dプリンター用フィラメント、卵やキャベツ、A4用紙、風船などについて、3本指や2本指による把持など多数の実験を通じて、このヒト型指を搭載した把持装置が、重量、硬度、サイズ、形状が異なるさまざまな条件下で優れた把持性能を発揮することを実証した。
豆腐をつかむ実験では、把持装置が豆腐を台から持ち上げ、正確に戻す動作を20回連続で繰り返しても、破損や割れが一切発生しなかった。ポテトチップスの把持実験では、水平・傾斜・垂直など異なる角度からの操作でも、適応変形によりチップス表面に密着し、複数回の無損傷把持と配置を実現した。
研究チームメンバーで、中国地質大学(武漢)自動化学院の孟慶鑫教授は、「人型ロボットが日常生活に浸透し、そのエンドエフェクタの性能こそが『人間らしい能力』を決定づける鍵となる。剛・柔・軟構造を持つヒト型指は、構造が簡素でコストが低く、いかなる人型ロボットにも搭載可能で、実用化・高機能化を支える重要な基盤を提供する」と語った。

(画像提供:人民網)