ハードウェア

HARDWARE

公開：2024-10-25

電気通信大学が魚類と同等の遊泳能力を持つ魚ロボットを開発、電磁モーターによる直接駆動方式で水中ロボット最速の旋回を実現

text: XEXEQ編集部
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

記事の要約

• 実際の魚類に匹敵する速度で泳げる魚ロボットを開発
• 電磁モーターで柔らかい体を直接動かす新方式を採用
• 現存する水中ロボット最速の旋回速度を達成

電気通信大学が開発した魚ロボットの概要と特徴

電気通信大学大学院情報理工学研究科の新竹純准教授らの研究グループは、生物模倣型の水中ロボットの新しい駆動方法として直接駆動方式を採用した魚ロボットを2024年10月23日に発表した。開発された魚ロボットは最大で2.6m/sという速度で遊泳することが可能であり、体長比速度に換算すると6.3体長/秒という実際の魚類と同等かそれ以上の性能を実現している。^[1]

電磁モーターを用いた直接駆動方式の採用により、ギアなどの追加部品が不要となり、ロボットの出力性能と機械的な耐久性が大幅に向上することとなった。さらに柔軟な構造を持つロボットの体は水との相互作用によって受動的に変形し、複雑な制御なしで実際の魚のような動作を実現することが可能になっている。

魚ロボットの特筆すべき性能として、1450度/秒という非常に高速なその場旋回を実現している点が挙げられる。これは現存する水中ロボットの中で最大の旋回速度であり、電磁モーターの回転角を広く取ることで体を瞬間的に大きく変形させることを可能にした結果だ。

魚ロボットの性能まとめ

直接駆動方式について

直接駆動方式とは、電磁モーターによってロボットの体を直接的に動かす駆動機構のことを指す。主な特徴として以下のような点が挙げられる。

• ギアなどの追加部品が不要で構造がシンプル
• 出力性能と機械的耐久性に優れる
• 柔軟な体の変形による効率的な推進力生成

従来の水中ロボットでは電磁モーターや柔らかい人工筋肉が使用されており、構造の複雑化や出力性能の低下が課題となっていた。直接駆動方式の採用により、高い出力性能と単純な構造を両立し、水中での効率的な運動を実現することが可能となっている。

魚ロボットの直接駆動方式に関する考察

魚ロボットの直接駆動方式による高速遊泳と旋回性能の実現は、水中ロボット技術の新たな可能性を示している。特に構造の単純化と出力性能の向上を両立させた点は、従来の水中ロボットが抱えていた課題を解決する画期的な成果となっており、今後の水中ロボット開発における重要な指針となるだろう。

現状の技術では実環境での長時間運用や複雑な水流への対応など、実用化に向けた課題が残されている可能性がある。しかし直接駆動方式の採用により機械的な耐久性が向上したことで、これらの課題は徐々に解決されていくことが期待でき、将来的には水中での点検作業や生態系調査など幅広い用途での活用が見込まれる。

今後の展望として、トビウオのように水中から離水して滑空するような高度な機動性の実現も視野に入れられている。魚ロボットの更なる性能向上により、水中と空中を自在に移動できる革新的な移動ロボットの誕生も期待でき、産業応用の可能性は更に広がっていくだろう。

参考サイト

1. ^ 電気通信大学. 「魚類に匹敵する性能を持つ新方式の魚ロボットを開発 」. https://www.uec.ac.jp/about/publicity/news_release/2024/pdf/20241023_6568.pdf, (参照 24-10-25).

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

「ハードウェア」に関するコラム一覧「ハードウェア」に関するニュース一覧