MIT メディア ラボとバーリ工科大学の研究者は、ロボット用の新しいサイレント人工筋肉繊維を開発し、ロボットの動きやウェアラブル支援装置を変革する可能性があります。電気流体ファイバーマッスルとして知られるこの技術は、Science Robotics に掲載された論文で詳しく説明されています。
MIT大学院生のオズグン・キリッチ・アフサー氏とバーリ工科大学教授のヴィト・カクッチョロ氏が率いる研究チームは、薄型マッキベンアクチュエーターと小型電気流体力学（EHD）ポンプという2つの技術を組み合わせている。このシステムは、モーターや外部ポンプなしでの動作を可能にし、流体駆動のソフトロボットが以前直面していた制限に対処します。
EHD ポンプは、密閉された液体コンパートメント内に圧力を生成することによって動作し、機械部品なしで動作することができます。各 EHD ポンプは軽量で、重さはわずか数グラムで、厚さは爪楊枝に匹敵します。一方のアクチュエータが収縮し、他方のアクチュエータが弛緩する拮抗的な設計を使用することにより、システムは人間の筋肉の相互作用を模倣します。
アフサー氏は、「単に生体模倣のためだけでこの構成を選択したのではなく、筋肉の設計内に流体を蓄える方法が必要だったからです」と述べた。この構成により、実験室環境外での流体駆動ロボットの適用が制限されていた外部流体リザーバの要件が不要になります。
繊維は生体の筋肉組織に似たさまざまな構成で配置できるため、ロボット システムでのより密なパッキングが可能になります。この技術のデモンストレーションには、3D プリントされたロボット アームと、わずか 100 ミリ秒で物体を発射できるレバー アームを制御する上腕二頭筋と上腕三頭筋のペアが含まれていました。
ローザンヌ連邦工科大学のハーバート・シア教授は、この研究をソフトアクチュエーションの大幅な進歩として賞賛した。同氏は、「ポンプに可動部品がないため、これらの筋肉が動かなくなり、人工装具や補助衣料にとって大きな利点となる」と述べた。
MIT工科大学チームは、これらの人工筋肉が、重い荷物を持ち上げるのを助けるように設計された外骨格から、器用さを回復することを目的とした装置に至るまで、さまざまな用途に使用できると予想している。カクッチョーロ氏は、「流体アクチュエーターが使用される場合、またはエンジニアが外部ポンプを内部ポンプに置き換えたい場合は常に、これらの設計原則は、広範囲の流体駆動ロボット システムに適用できる可能性があります。」と付け加えました。この研究は、欧州研究評議会と MIT メディア ラボの複数のスポンサーによるコンソーシアムから支援を受けました。
