新しいロボットは、ゼブラ尾のトカゲをモデルにした方法で、凹凸のある表面を走ります。 画像提供：Chen Li、Tingnan Zhang、Daniel Goldman
火星の表面を横断するローバーなど、ゆるい地形を簡単に移動できるロボットを設計することは、独特の工学的課題をもたらします。車輪は一般に、エンジニアが「流動性の地面」（砂、土、泥、草の混合物）と呼ぶものに沈みます）。
ロボット工学の多くの生物学的に着想を得た革新を考えると、ジョージア工科大学の研究者チームは、減速することなくゆるい砂の表面をスクランブルすることができるゼブラ尾のトカゲなどの砂漠の生き物に基づいて設計するというアイデアを思いつきました。 彼らの努力により、この小さな6本足のデバイスを作成することができました。これは、 Scienceで本日公開された記事で紹介されています。
Chen Li率いる研究チームは、さまざまな生物の移動を研究し、いくつかの異なる環境でさまざまな種類の足（数、形状、長さは異なる）のパフォーマンスを数学的にシミュレートした後、デバイスを設計しました。 彼らの研究が「テラダイナミクス」と呼ばれる分野の発展に拍車をかけることを望んでいます。空力が空中の翼付き車両の性能に関係するように、彼らの分野は粒状表面上の脚付き車両の動きを研究します。
ロボットを設計するために、彼らはこれらのシミュレーションを使用して、デバイスをゆるい表面を深く沈めずに推進する正確な脚の長さ、移動速度、および力のレベルを決定しました。 その後、3Dプリンターでさまざまな脚タイプを印刷し、ロボットを構築してラボでテストしました。
最も興味深い発見の1つは、ケシの実、ガラスビーズ、天然の砂など、さまざまな粒状の表面の移動に同じタイプの設計原理が適用されることです。 彼らのシミュレーションと実世界の実験では、C字型の脚が一般的に最も効果的であることが明らかになりましたが、脚が来るにつれてデバイスの重量が長い（狭い）ストライドの過程で地面と接触します。
研究者たちは、トカゲとロボットの両方で、C字型の手足が粒状の表面を素早く移動するのに最適であることを発見しました。 CおよびDの破線、実線、および点線の描写は、ストライド中の初期、中間、および後期の脚の位置です。 矢印は、特定の脚領域の動きの方向を示します。 Science / Li et。による画像 al。
この種の研究の応用範囲は広い：研究者によると、この特定のロボットは有用な捜索救助または偵察装置に開発でき、一方、テラダイナミクスの分野から派生した原理は他の探査のためのプローブの設計に役立つ可能性がある未来の惑星。 彼らはまた、生物学者が地球上の生命が地球の表面を移動するためにどのように進化したかをよりよく理解するのに役立ちます。
