1
00:00:00,564 --> 00:00:04,209
私は私の学生と一緒に
極小ロボットに取り組んでいます

2
00:00:04,209 --> 00:00:06,426
皆さんもよくご存知の生き物の

3
00:00:06,426 --> 00:00:10,016
ロボット版だと考えて下さい
アリです

4
00:00:10,016 --> 00:00:12,776
アリをはじめ このサイズの昆虫が

5
00:00:12,776 --> 00:00:15,012
かなりすごい能力を持っているのは
ご承知のとおりです

6
00:00:15,012 --> 00:00:18,197
ピクニックのときに
アリなどの昆虫の群れが

7
00:00:18,197 --> 00:00:22,467
ポテトチップスを引っ張っているのを
見たことがあるでしょう

8
00:00:22,467 --> 00:00:25,910
このようなアリを作る
真の困難とは何でしょう？

9
00:00:25,910 --> 00:00:29,861
まずはじめに
アリの能力をどうやって

10
00:00:29,861 --> 00:00:31,909
同じサイズのロボットに
搭載すればいいのでしょう？

11
00:00:31,909 --> 00:00:34,513
これほど小さいものを
どうやって動かすかを

12
00:00:34,513 --> 00:00:35,923
まず考えなければなりません

13
00:00:35,923 --> 00:00:38,223
脚や効率のよいモーターなどで

14
00:00:38,223 --> 00:00:40,072
運動を支える必要がありますし

15
00:00:40,072 --> 00:00:42,563
センサーや動力源や制御装置で

16
00:00:42,563 --> 00:00:46,525
半自動制御のアリのロボットを
動くようにしなければなりません

17
00:00:46,525 --> 00:00:49,071
最後に これらを
機能的にするためには

18
00:00:49,071 --> 00:00:53,019
たくさん集まって より大きな作業を
できるようにしなければなりません

19
00:00:53,019 --> 00:00:55,710
可動性から始めましょう

20
00:00:55,710 --> 00:00:58,871
昆虫は非常にうまく動き回ります

21
00:00:58,871 --> 00:01:00,559
このビデオはカリフォルニア大学のものです

22
00:01:00,559 --> 00:01:03,342
ゴキブリが
とても凹凸の多い表面を

23
00:01:03,342 --> 00:01:05,195
転ばずに歩いています

24
00:01:05,195 --> 00:01:07,311
これはゴキブリの脚が
従来ロボットに使われていたような固い物質と

25
00:01:09,427 --> 00:01:11,545
やわらかい物質の

26
00:01:11,545 --> 00:01:13,144
組み合わせでできているからです

27
00:01:14,374 --> 00:01:18,201
ジャンプも小さい生き物の動き方として
面白いものです

28
00:01:18,201 --> 00:01:22,270
ばねに貯めたエネルギーを
素早く解放することで

29
00:01:22,270 --> 00:01:26,281
たとえば 水から飛び出るような
大きな力を得ています

30
00:01:26,281 --> 00:01:29,403
私の研究室が成し遂げた
大きな貢献のひとつは

31
00:01:29,403 --> 00:01:32,153
固い物質とやわらかい物質を

32
00:01:32,153 --> 00:01:34,367
とても小さいメカニズムに
混在させるということです

33
00:01:34,367 --> 00:01:37,532
ジャンプのメカニズムは
幅４ミリほどで

34
00:01:37,532 --> 00:01:39,220
とても小さいです

35
00:01:39,220 --> 00:01:43,058
固い物質はシリコンで
やわらかい物質はシリコンラバーです

36
00:01:43,058 --> 00:01:45,953
基本的な考えとしては
これを収縮させて

37
00:01:45,953 --> 00:01:48,654
ばねにエネルギーを貯め
解放してジャンプするというものです

38
00:01:48,654 --> 00:01:52,037
ですから モーターも動力源も
搭載されていません

39
00:01:52,037 --> 00:01:54,800
これを動かすのに必要な方法論は
私の研究室で

40
00:01:54,800 --> 00:01:57,472
「大学院生とピンセット」と
呼んでいるものです　(笑)

41
00:01:57,472 --> 00:01:59,306
次のビデオでは

42
00:01:59,306 --> 00:02:02,333
これが非常によく
跳躍する様子が見られます

43
00:02:02,333 --> 00:02:05,947
こちらは件のピンセットを持った
大学院生のアーロンですが

44
00:02:05,947 --> 00:02:08,630
ここでは大きさ４mmのメカニズムが

45
00:02:08,630 --> 00:02:10,841
高さ40cmもジャンプしているのが
わかります

46
00:02:10,841 --> 00:02:13,265
これは大きさの100倍にも及ぶ高さです

47
00:02:13,265 --> 00:02:15,221
壊れることなく
テーブルにバウンドしています

48
00:02:15,221 --> 00:02:18,735
これは非常に堅固です
もちろんとても小さいので

49
00:02:18,735 --> 00:02:21,361
失くさないよう
気を付けなければいけません

50
00:02:21,361 --> 00:02:23,970
ですが最終的にこれにも
モーターを搭載したいので

51
00:02:23,970 --> 00:02:27,086
研究室の学生たちは
小さい自動制御ロボットに搭載する

52
00:02:27,086 --> 00:02:30,686
１mm単位のモーターに取り組んでいます

53
00:02:30,686 --> 00:02:34,267
しかし可動性を考慮して
このサイズのものを始動させるために

54
00:02:34,267 --> 00:02:36,241
ちょっとずるいですが
磁石を使っています

55
00:02:36,241 --> 00:02:39,317
これはマイクロロボットの脚になるものです

56
00:02:39,317 --> 00:02:41,334
接続部がシリコンラバーで

57
00:02:41,334 --> 00:02:43,963
外の磁場によって動かされている
埋め込まれた磁石が

58
00:02:43,963 --> 00:02:46,266
見えると思います

59
00:02:46,266 --> 00:02:48,949
これが先ほどお見せした
ロボットにつながります

60
00:02:49,959 --> 00:02:53,110
このロボットによって
解明される興味深いことは

61
00:02:53,110 --> 00:02:55,117
この大きさの昆虫の動き方です

62
00:02:55,117 --> 00:02:57,342
ゴキブリからゾウに至るまで
あらゆるものの動き方の

63
00:02:57,342 --> 00:02:59,304
とてもいいモデルになるのです

64
00:02:59,304 --> 00:03:02,228
皆走るときには
少し飛び跳ねるように動きますが

65
00:03:02,228 --> 00:03:06,513
とても小さい場合は
脚と地面の間に働く力の方が

66
00:03:06,513 --> 00:03:09,288
体の体積よりも運動に影響します

67
00:03:09,288 --> 00:03:11,642
そのために飛び跳ねるように動くのです

68
00:03:11,642 --> 00:03:13,317
これはまだうまく動きませんが

69
00:03:13,317 --> 00:03:16,392
もう少し大きいもので
走り回れるものを作りました

70
00:03:16,392 --> 00:03:20,277
これは１立法cmの大きさで
幅１cmで とても小さいです

71
00:03:20,277 --> 00:03:23,179
１秒に全長10個分
走り回るようにしたので

72
00:03:23,179 --> 00:03:24,565
秒速10cmです

73
00:03:24,565 --> 00:03:26,598
この大きさにしては
かなり速いですが

74
00:03:26,598 --> 00:03:28,960
試験環境に限りがあったため
この速さが限界です

75
00:03:28,960 --> 00:03:31,607
でも動き方については
わかったと思います

76
00:03:32,027 --> 00:03:35,781
障害物を越えることのできる
3Dプリンターで作ったものもあります

77
00:03:35,781 --> 00:03:39,280
先ほどのゴキブリに
よく似ていますね

78
00:03:39,280 --> 00:03:42,166
最終的にはすべてを
搭載したいと思っています

79
00:03:42,166 --> 00:03:45,859
センサーや動力源 制御装置や
作動装置もすべて搭載したいのですが

80
00:03:45,859 --> 00:03:48,765
すべてが生き物に由来している
必要はありません

81
00:03:48,765 --> 00:03:51,900
このロボットは
タブレット菓子くらいの大きさです

82
00:03:51,900 --> 00:03:55,849
この場合 動き回るための
磁石や筋肉の代わりに

83
00:03:55,849 --> 00:03:58,274
ロケットを使います

84
00:03:58,274 --> 00:04:00,940
これはマイクロ加工された
エネルギー物質で

85
00:04:00,940 --> 00:04:03,539
数ピクセル分作って

86
00:04:03,539 --> 00:04:07,326
このロボットのおなかに
つけることができます

87
00:04:07,326 --> 00:04:11,722
そうすると 光が強くなるのを
感じてジャンプするのです

88
00:04:12,645 --> 00:04:14,618
次のビデオは私のお気に入りです

89
00:04:14,618 --> 00:04:17,658
300mgのロボットが

90
00:04:17,658 --> 00:04:20,064
８cmほどジャンプしているのが
わかります

91
00:04:20,064 --> 00:04:22,974
大きさはたったの
4mm x 4mm x 7mmです

92
00:04:22,974 --> 00:04:25,130
最初にエネルギーが放出されたときに

93
00:04:25,130 --> 00:04:26,622
大きな光が出て

94
00:04:26,622 --> 00:04:28,530
ロボットが空中を浮遊しているのが
わかりますね

95
00:04:28,530 --> 00:04:30,139
大きな光が出て

96
00:04:30,139 --> 00:04:33,336
ロボットが空中をジャンプしています

97
00:04:33,336 --> 00:04:36,368
このロボットにはロープも
ワイヤーもついていません

98
00:04:36,368 --> 00:04:38,862
すべてが搭載され
学生がそばにあるデスクランプを

99
00:04:38,862 --> 00:04:43,243
つけたことに反応して
ジャンプしたのです

100
00:04:43,243 --> 00:04:46,897
ですから 走ったり這い回ったり
ジャンプしたり転げまわる

101
00:04:46,897 --> 00:04:51,604
このサイズのロボットですごいことが
できることが想像できるでしょう

102
00:04:51,604 --> 00:04:55,394
地震のような自然災害のあとで
出る瓦礫を考えてみてください

103
00:04:55,394 --> 00:04:57,953
こうした小さなロボットが
瓦礫の周りを走り回って

104
00:04:57,953 --> 00:05:00,171
生存者を探せたらどうでしょう

105
00:05:00,171 --> 00:05:03,127
あるいは 小さなロボットが
たくさん橋の周りを走り回って

106
00:05:03,127 --> 00:05:05,286
安全性を確認するのはどうでしょう

107
00:05:05,286 --> 00:05:07,326
ミネアポリス近郊で

108
00:05:07,326 --> 00:05:11,233
2007年に起こったようなことは
起こらないでしょう

109
00:05:11,233 --> 00:05:12,995
あなたの血管を泳ぎまわれるような

110
00:05:12,995 --> 00:05:15,518
ロボットがあったらどうか
想像してみてください

111
00:05:15,518 --> 00:05:17,851
アイザック・アシモフの
『ミクロの決死圏』みたいでしょ？

112
00:05:17,851 --> 00:05:22,206
開腹しないでロボットが
手術できたらどうでしょうか？

113
00:05:22,206 --> 00:05:24,936
シロアリのように動き回る
小さなロボットがあれば

114
00:05:24,936 --> 00:05:28,343
建設方法を大きく
変化させられるかもしれません

115
00:05:28,343 --> 00:05:31,108
シロアリはアフリカやオーストラリアで

116
00:05:31,108 --> 00:05:35,196
他のシロアリと一緒に住むための
とても換気のいい 高さ８mもの

117
00:05:35,196 --> 00:05:37,287
山を作るのです

118
00:05:37,287 --> 00:05:39,717
小さなロボットでできることの
可能性をいくつか

119
00:05:39,717 --> 00:05:42,154
お見せしました

120
00:05:42,154 --> 00:05:46,561
いくらか進歩したとはいえ
まだまだ道は長いですが

121
00:05:46,561 --> 00:05:49,419
あなた方の中に この道に
貢献できる人がいることを願います

122
00:05:49,419 --> 00:05:51,187
ありがとうございました

123
00:05:51,187 --> 00:05:53,391
(拍手)