ハードとソフトをつなぐ: 機械メタマテリアルがソフトロボットの剛性トルク伝達を可能にする

サイエンスの冒頭記事（AI翻訳）：トルクと連続回転は、剛性ロボットの作動と操作の基本的な方法です。ソフトロボットアームは、柔らかい材料と構造を使用して、曲がったり伸びたりする生物の腕の受動的なコンプライアンスを模倣します。このコンプライアンスの使用により、ソフトアームはトルクを継続的に伝達して環境と相互作用するのを防ぎます。ここでは、固有の材料特性ではなくパターン構造に依存することで、ソフトロボットアームがコンプライアンスを維持しながら、トルクを環境に継続的に伝達できることを示します。私たちは、コンプライアンスのある等速ジョイントとして機能する一対の機械的メタマテリアルで作られたソフトロボットアームを紹介します。ジョイントは、曲げよりもねじりに対して最大 52 倍硬く、最大 45° 曲げることができます。このロボットアームは、他のすべての方向では柔軟性を保ちながら、トルクを継続的に伝達します。アームの機械設計により、軌道を追跡する際に高い動作再現性 (0.4 ミリメートルと 0.1°) が実現されます。次に、ニューラル ネットワークをトレーニングして逆運動学を学習させ、電球の取り付け、ボルトの締め付け、バルブの回転など、既存のソフト ロボットでは難しいタスクを完了できるようにアームをプログラムできるようにしました。アームの受動的なコンプライアンスにより、アームは人間の周囲でも安全であり、機械的な知能の源となり、物体を操作する際のずれに適応できます。この研究は、人間の支援、倉庫の自動化、極限環境への応用により、ハード ロボティクスとソフト ロボティクスのギャップを埋めることになります。

参考リンク：ハードとソフトをつなぐ: 機械メタマテリアルがソフトロボットの剛性トルク伝達を可能にする

原文（arXiv）:Bridging hard and soft: Mechanical metamaterials enable rigid torque transmission in soft robots