赤外光だけで跳び続けるソフトロボット、体高の80倍を跳躍 NC州立大がPNASに発表

ノースカロライナ州立大学のJie Yin教授らが、赤外光を当てるだけで人手のリセットなしに跳び続けるソフトロボットを発表した。構造は液晶エラストマーのリボンを涙滴形にし、一端に硬いV字のアルミ管を取り付けたもの。光が当たるとリボン表面が収縮して回転とねじれが生じ、弾性エネルギーが蓄えられる。ねじれが臨界を超えるとV字の尾が地面を叩き、機体が跳ね上がる仕組みである。

この設計の要点は、飛行中に機体が自律的に元の形状へ戻ることで、そのまま次の跳躍サイクルに入れる点にある。跳躍性能は垂直方向で体高の80倍超、方向を持った跳躍で体長の3倍超。さらに幾何の角度を120度・90度・50度と変えると、匍匐・前方跳躍・垂直跳躍と挙動が切り替わる。制御回路もアクチュエータも搭載せず、材料と幾何だけで運動様式を決めているという意味で、機構が能力を規定するという同日のAgilityの論説と同じ方向を向いた成果でもある。論文は8月27日付のPNASに「A Self-Resetting Soft Ring for Autonomous, Continuous Leaping in Unstructured Environments」として掲載。第一著者はFangjie Qi、資金は米国国立科学財団の助成による。