EUのM-Runnersプロジェクト、ロボットの自然な動きを実現する解析ツールを開発

何が起きたか

EU資金によるM-Runnersプロジェクトで、ドイツ航空宇宙センター(DLR)とミュンヘン工科大学(TUM)の研究者らが、人間や動物の自然な動きをロボットシステムに移植するための解析ツールを開発した。このツールは、非線形システムの固有振動を特定し、エネルギー効率の高い動きを実現する。

詳細

M-Runnersプロジェクトは、EUのH2020プログラムの一環として実施された。研究者らは、人間や動物が持つ自然な振動パターンである「固有ダイナミクス」をロボットに応用するためのツールを開発した。このツールは、理想化されたモデルで駆動力を必要としない運動を特定できる。 研究チームは、DLRで設計された四足ロボット「BERT」を用いて、歩行、ホッピング、トロッティングなど、動物の歩容に似た6つの異なる運動パターンを特定した。これらの運動は、摩擦のない世界ではエネルギーを必要としないほど効率的であり、実際のロボットでは地面との衝突や摩擦によるエネルギー損失のみを補償すればよい。 プロジェクトの主な成果は、非線形システムの自然なダイナミクスを特定し特徴づける方法の理解が深まったことだ。これにより、ロボットの自然な動きを支援するエネルギー効率の高い「コントローラ」の設計が可能になった。DLRとTUMの両研究グループの責任者であるアリン・アルブ＝シェファー氏は、「制御概念は外部からの制御入力を最小限に抑え、システム自体のメカニクスに依存する」と説明する。 研究は宇宙ロボティクスにも応用されており、BERTの一バージョンは複数の宇宙ミッションでテストされている。アルブ＝シェファー氏によると、ISSの宇宙飛行士がSurface Avatarプロジェクトの一環としてロボットを遠隔操作したという。チームは現在、プロジェクトで開発した手法を新しいヒューマノイドロボットの設計に適用しており、これは現在のロボットよりも速く、効率的に走行・移動できると期待されている。

Key Facts

なぜ重要か

この研究は、ロボットのエネルギー効率を大幅に向上させる可能性があり、地球上の産業用ロボットから宇宙探査用ロボットまで幅広い応用が期待される。特に、電力供給が限られる惑星探査では、エネルギー効率の高いロボットが不可欠となる。