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🤖 再構成ロボットシステム

3分でミッション別形態変換!

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再構成ロボットとは?

なぜ革命的?自己修復(故障モジュール切断)、ミッション適応(ヘビ→ホイール→クモ)、40年進化(1985-2025)、故障許容(モジュール冗長)、宇宙応用(NASA EELS氷衛星探査)!

🎯 シミュレーターのヒント

📚 用語集

MSR (Modular Self-Reconfigurable Robot)
複数のモジュールで構成され、接続を自律的に再配置して全体の形状と機能を変更できるロボット システム
Lattice Architecture
モジュールは規則的な 3D グリッドに配置されます。再構成は、モジュールが隣接するグリッド位置に移動することによって行われます (Crystalline、Telecube など)。
Chain Architecture
分岐可能なシリアル チェーンで接続されたモジュール。より広いワークスペース範囲を提供します (PolyBot、M-TRAN、SMORES など)
Hybrid Architecture
ラティス機能とチェーン機能を組み合わせて多用途性を最大限に高めます (M-TRAN III、SuperBot など)
Docking Mechanism
モジュールの着脱を可能にするコネクタ システム - タイプには、電磁式、SMA (形状記憶合金)、および機械式ラッチが含まれます
Gait
横巻き、キャタピラ、ローリングなどの移動を生み出すモジュール動作の繰り返しパターン
DOF (Degrees of Freedom)
モジュールが実行できる独立した動作の数 - 通常、モジュールごとに 1 ~ 3 つの回転軸
Active Skin Propulsion
体の形状に関係なくトラクションを提供する表面実装アクチュエーター (EELS の回転ネジなど)
CEBOT
セルラーロボットシステム — 1985 年に福田敏夫によって提案された、自己再構成可能なロボットの最初の概念

🏆 主要人物

Toshio Fukuda (1985)

世界初の自己再構成可能なロボットコンセプトであるCEBOT(Cellular Robotic System)を発明

Mark Yim (1998-2007)

Xerox PARC と UPenn で複数の形態を備えた先駆的なチェーン型モジュラー ロボット PolyBot を作成

Satoshi Murata (2002-2008)

産総研にて3次元自己再構成ハイブリッド格子/鎖型ロボット「M-TRANシリーズ」を開発

Hiro Ono (2019-present)

NASA JPL の EELS の主任研究員 — エンケラドゥスの氷穴探査用の自律型ヘビ ロボット

Tin Lun Lam (2020-2024)

FreeBOT を作成 — 任意の接続ポイントを備えた自由形状モジュール式ロボット、MSR の柔軟性を向上

Hod Lipson (2005-present)

コーネル/コロンビア大学で先駆的な自己複製モジュール型ロボット (Molecube) と進化型ロボット工学を開発

🎓 学習リソース

💬 学習者へ

再構成可能なロボットは、ロボット工学の最もエキサイティングなフロンティアの 1 つであり、あらゆる課題に合わせて文字通り自分自身を再形成できるマシンです。 1985 年日本での最初の CEBOT コンセプトから、土星の衛星エンケラドゥスの探査を準備する NASA の EELS まで、この分野は、単純な構成要素に接続と再編成の機能が与えられると、いかに驚異的な成果を達成できるかを示しています。このシミュレーターを探索するときは、すべての優れたロボットは、より大きなものになるという夢を持った単純なモジュールとしてスタートすることを思い出してください。モジュール式ロボット市場は 2035 年までに 150 億ドルに達すると予測されており、将来は一度に 1 つのモジュールが構築されることになります。

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