WEBVTT

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

00:00:04.209 --> 00:00:06.426
皆さんもよくご存知の生き物の

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

00:00:10.016 --> 00:00:12.776
アリをはじめ このサイズの昆虫が

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

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

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

NOTE Paragraph

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？

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

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？

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

00:00:34.513 --> 00:00:35.923
まず考えなければなりません

00:00:35.923 --> 00:00:38.223
脚や効率のよいモーターなどで

00:00:38.223 --> 00:00:40.072
運動を支える必要がありますし

00:00:40.072 --> 00:00:42.563
センサーや動力源や制御装置で

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

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

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

NOTE Paragraph

00:00:53.019 --> 00:00:55.710
可動性から始めましょう

00:00:55.710 --> 00:00:58.871
昆虫は非常にうまく動き回ります

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

00:01:00.559 --> 00:01:03.342
ゴキブリが
とても凹凸の多い表面を

00:01:03.342 --> 00:01:05.195
転ばずに歩いています

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

00:01:09.427 --> 00:01:11.545
やわらかい物質の

00:01:11.545 --> 00:01:13.144
組み合わせでできているからです

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

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

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

NOTE Paragraph

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

00:01:29.403 --> 00:01:32.153
固い物質とやわらかい物質を

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

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

00:01:37.532 --> 00:01:39.220
とても小さいです

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

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

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

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

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

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)

00:01:57.472 --> 00:01:59.306
次のビデオでは

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

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

00:02:05.947 --> 00:02:08.630
ここでは大きさ４mmのメカニズムが

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

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

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

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

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

NOTE Paragraph

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

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

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

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

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

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

00:02:39.317 --> 00:02:41.334
接続部がシリコンラバーで

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

00:02:43.963 --> 00:02:46.266
見えると思います

NOTE Paragraph

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

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

00:02:53.110 --> 00:02:55.117
この大きさの昆虫の動き方です

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

00:02:57.342 --> 00:02:59.304
とてもいいモデルになるのです

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

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

00:03:06.513 --> 00:03:09.288
体の体積よりも運動に影響します

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

00:03:11.642 --> 00:03:13.317
これはまだうまく動きませんが

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

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

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

00:03:23.179 --> 00:03:24.565
秒速10cmです

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

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

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

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

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

NOTE Paragraph

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

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

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

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

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

00:03:55.849 --> 00:03:58.274
ロケットを使います

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

00:04:00.940 --> 00:04:03.539
数ピクセル分作って

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

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

NOTE Paragraph

00:04:12.645 --> 00:04:14.618
次のビデオは私のお気に入りです

00:04:14.618 --> 00:04:17.658
300mgのロボットが

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

00:04:20.064 --> 00:04:22.974
大きさはたったの
4mm x 4mm x 7mmです

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

00:04:25.130 --> 00:04:26.622
大きな光が出て

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

00:04:28.530 --> 00:04:30.139
大きな光が出て

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

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

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

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

NOTE Paragraph

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

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

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

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

00:04:57.953 --> 00:05:00.171
生存者を探せたらどうでしょう

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

00:05:03.127 --> 00:05:05.286
安全性を確認するのはどうでしょう

00:05:05.286 --> 00:05:07.326
ミネアポリス近郊で

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

00:05:11.233 --> 00:05:12.995
あなたの血管を泳ぎまわれるような

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

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？

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？

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

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

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

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

00:05:35.196 --> 00:05:37.287
山を作るのです

NOTE Paragraph

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

00:05:39.717 --> 00:05:42.154
お見せしました

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

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

NOTE Paragraph

00:05:49.419 --> 00:05:51.187
ありがとうございました

NOTE Paragraph

00:05:51.187 --> 00:05:53.391
(拍手)