エンジニアがソフトロボットを制御する空気圧式コンピュータメモリを開発

海外メディアの報道によると、カリフォルニア大学リバーサイド校のエンジニアらが、ソフトロボットの動きを制御するために設計された新製品を発表した。エンジニアたちは、ソフトロボットの進歩に対する最大の障害の1つを克服する空気駆動型コンピュータメモリシステムを公開した。主な障害は、空気圧と電子工学の不一致です。

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通常、ソフトロボットの動きは、ロボット内部のカプセルに空気を出し入れすることによって制御されます。柔軟でゴムのような手足を持ち、多くの場合グリッパーを備えたソフトロボットは、特に繊細な作業においては、特定の作業の実行において従来の硬いロボットよりも優れた性能を発揮します。ソフトロボットは人間と一緒に作業しても安全であるため、世界中の研究者にとって主要な研究対象となっています。空気圧ソフトロボットを制御する既存のシステムでは、電子バルブとコンピュータを使用して可動部品の位置を制御します。

電子部品により、ソフトロボットのコスト、サイズ、電力要件が大幅に増加し、実用性が制限されます。研究者たちは「空気圧論理」を利用したシステムを開発した。空気圧論理の理論は電子コンピュータよりも古く、20 世紀初頭には気候制御システムやその他のタスクのコンポーネントに高度なレベルの制御を提供するために使用されていました。空気圧ロジック システムでは、電気ではなく空気がコンピュータ チャネルに流れ、開状態または閉状態を表します。

研究チームは、ソフトロボット用の空気圧ロジックメモリを作成し、可動部分の位置を記憶して維持できることに気付きました。科学者たちは、電子トランジスタの代わりにマイクロ流体バルブを使用して RAM チップも構築しました。マイクロ流体バルブはもともと、液体の流れを制御し、空気の流れを制御するために設計されました。システム内のバルブは圧力差を密閉し、閉じ込められた圧力差を作り出します。この圧力差は、ロボットが空気供給ラインから切断された場合でも、ロボットの実行状態を維持するためのメモリとして機能します。

研究チームは、より大きな空気流量に対応できるようマイクロ流体バルブを改良し、より大きく高速なソフトロボットを制御する 8 ビット空気圧 RAM チップを作成した。このシステムは、3D プリントされたゴム製の手に組み込まれました。このシステムは、大気圧に接続すると伸び、真空に接続すると縮む柔らかいロボット指を備えています。チームは柔らかいロボットハンドを使ってピアノの曲を演奏することに成功した。