このロボットハンドが卵を拾うのはどれくらい難しいでしょうか?

力が必要なときは、缶を潰せばいい。精度が必要な場合は、ピンセットを使用できます。そんな「彼氏パワー」を持つアームは、実はロボットアーム。 14日、英国の科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載された研究によると、韓国の科学者チームは、反応性の高い動き、感知、高い柔軟性に必要なすべてのコンポーネントを統合したロボットハンドを報告した。このハンドは既存の市販のロボットアームに取り付けることができ、卵をつかむことからハサミやピンセットを使うことまで、幅広い作業を実行できます。

人体の骨は206個あり、そのうち54個は手にあり、骨の総数の4分の1を占めており、これらの骨を動かす手の筋肉の構造も極めて複雑です。このため、人間の手の動きは、一見平凡なように見えますが、非常に高度な器用さを必要とし、繊細な物体をつかむことから複雑な道具を操作することまで、人間の手はさまざまな作業を実行することができます。人間の手の極めて複雑な機能を説明することは、今日まで未解決の課題のままです。

ロボットの手は人間の手と同様の機能を持っているため、高度な器用さを必要とする作業も実行できます。実際の用途では、ロボットアームは幅広いタスクを実行できる可能性があります。しかし、ロボットハンドを動かすための追加の駆動部品を持たず、高度な器用さや適切な力で掴む能力を維持するロボットハンドを開発することは、大きな課題です。

「ILDA」の概要。

韓国の亜細亜大学の科学者チームによって開発されたこの柔軟なロボットハンドは、「ILDA」（Integrated Linked Actuated Flexible Anthropomorphism）と呼ばれています。この手は 20 個の関節で構成され、15 度の自由な動きが可能で、指先の力は 34 ニュートン、重さは 1.1 kg 未満、コンパクト (218 mm) で、触覚感知機能を備えています。

研究者らによると、ILDAのコンポーネントはすべて手の中に統合されており、前腕などの追加部品を必要とせずに既存のロボットアームに取り付けることができるという。一連の実験により、手は缶を潰すほどの強い握力や卵を握るほどの繊細な握力で、さまざまな形状の物体を拾うことができることが示されました。この手は、はさみで紙を切ったり、ピンセットで小さな物を拾ったりすることもできます。

機械的な指の動きの構造。

卵を力を入れすぎずに潰さず、また力を入れすぎずに地面に落とさずに優しく拾い上げることは、人間にとっては生来の能力ですが、ロボットにとっては大きな課題です。 「ILDA」はこれに成功し、ロボットが触覚感知、フィードバック機構、微細操作において大きな進歩を遂げたことを示しています。

編集長コメント

ロボットアームは繊細な作業ができないことから、機械は「不器用」だとよく言われます。書くことや描くことをプログラムすることはできますが、物を簡単につかんだり、力を制御する能力はまだありません。人間の手は複雑な構造をしているため、繊細な道具です。腕から肘、手のひら、指に至るまで、骨、筋肉、腱は相互に連結し、連携して機能します。これらすべてを機械に移すのは非常に困難です。サイズは大きすぎてはならず、十分なセンサーが必要で、構造は十分に柔軟でなければなりません... 虎のように獰猛でありながらバラの香りを嗅ぐことができると言うのは簡単ですが、それを機械に任せるのは人間にとって大きな試練です。しかし、今や人類は新たな課題を達成したようだ。

出典：科技日報。この記事のビデオと写真はNature Communicationsから引用したものです。

◎科技日報記者 張孟然

編集者：王宇

レビュー: 岳良

最終レビュー：劉海英