グラスファイバー

完全に管状の蚕のようなロボットは、ガラス繊維の糸を紡いで耐久性のある特注の形状のパイプを作ります（上に見られるように、冬の天候にも耐えます）は、いつか砂漠、海底、あるいはおそらく他の惑星のインフラストラクチャの構築に役立つ可能性があります。

M. カイザー 他/サイエンス ロボティクス 2018

マリア・テミング著

2018年9月26日午後2時

蚕が一本の糸を使って繭の中で身を包むのと同じように、新しい種類のロボットは、体の周りに一本の材料を回転させて、カスタム形状のグラスファイバー構造を構築します。

新しいロボットは、既製の建築ブロックを組み立てる他の勤勉なロボットとは異なり、カスタマイズされた建設資材を現場で作成できます (SN: 3/22/14、p. 8)。 研究者らは、グラスファイバーを紡ぐボットの艦隊がいつか遠隔地や危険な場所に建物や橋を建設する可能性があると、サイエンス・ロボティクス誌オンライン版9月26日に報告した。

各ロボットは 1 リットルのペットボトルよりわずかに大きく、シリコン風船で包まれ、その上にはプロペラのように回転するアームが付いています。 配管を構築するために、ロボットのアームは樹脂でコーティングされたグラスファイバーの糸をその膨らんだシリコンの腹部に巻き付けます。 次に、紫外線により樹脂が硬化し、グラスファイバーのストランドが接着されます。 ロボットが長さ 9 センチメートルのセグメントを完了すると、腹部がしぼみ、機械がチューブをすくい上げ、そこでアームがグラスファイバーの回転を再開します。 新しい方向に傾けることで、ボットはチューブの曲がり方を制御できます。

デザイナーでロボット工学者のマーカス・カイザー氏とMITの同僚は、16台のグラスファイバー紡績ロボットに長さ4.1メートルまでの湾曲したチューブの製作を依頼した。 このグラスファイバーパイプの花束は、マサチューセッツ州の秋と冬の天候に 7 か月間耐えた。これは、ロボットの能力を示す「非常に印象的な」デモンストレーションである、とハーバード大学のロボット工学者、ネイサン メレンブリンクは言う。

ハーバード大学のロボット工学者でもあるラディカ・ナグパル氏は、この機械は他のタイプの建設ロボットと連携して、より洗練された多材料構造を構築できる可能性があると述べている。 ロボット建設作業員は、砂漠、水中、またはその他の危険な環境にインフラを構築できる可能性があり、おそらく他の惑星にもインフラを構築できる可能性があると彼女は言います。

現在、グラスファイバーを紡ぐボットはコンピューターによって制御されており、事前に設計された構造のみを構築できます。 しかし、カメラ、レーザー、またはその他のセンサーを備えた将来のバージョンでは、障害物を調整して応答し、現場固有の構造をその場で構築できるようになる可能性があります。 そのため、捜索救助活動中に倒壊した建物を支えるのに役立つかもしれない、とスイスのローザンヌ連邦エコール工科大学のロボット工学者フランチェスコ・モンダダ氏は言う。

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この記事のバージョンは、Science News の 2018 年 10 月 27 日号に掲載されています。

M. カイザーら。 マルチエージェント、ファイバー複合デジタルファブリケーションシステムの設計。 科学ロボティクス。 2018 年 9 月 26 日にオンライン公開。doi: 10.1126/scirobotics.aau5630。

以前はサイエンス ニュースで物理科学のスタッフ ライターを務めていたマリア テミングは、現在はサイエンス ニュース エクスプロアーズの副編集長です。 彼女は物理学と英語で学士号を取得し、サイエンスライティングで修士号を取得しています。

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