アルマジロ構造を模倣したソフトマシン保護技術を開発(Armadillos Inspire New Protective Technology for Soft Machines)

2026-05-27 ノースカロライナ州立大学(NCState)

米ノースカロライナ州立大学の研究チームは、アルマジロの行動を模倣した生体模倣ロボット「Robo-Armadillos」を開発した。アルマジロは狭い地中空間を掘り進み、障害物を回避する能力に優れており、研究チームはその運動特性をロボット設計へ応用した。ロボットは柔軟な外装と多関節構造を備え、不整地や狭隘空間でも高い移動性能を発揮する。研究では、掘削や地中移動時の力学特性を解析し、生物の運動効率を機械システムに再現した。これにより、災害現場の瓦礫内部、地下インフラ点検、さらには惑星探査など、人間が入りにくい環境での利用が期待されている。また、小型化と自律制御技術を組み合わせることで、多数のロボットが協調して探索を行う応用も視野に入れている。研究チームは、生物模倣工学による新しい移動ロボット設計の可能性を示す成果だとしている。

アルマジロ構造を模倣したソフトマシン保護技術を開発(Armadillos Inspire New Protective Technology for Soft Machines)

<関連情報>

アルマジロに着想を得た、ソフトマシン向けの能動的変形骨格 Armadillo-inspired active morphing skeletons for soft machines

Jianyu Zhou, Weixin Zhou, Seol-Yee (Jennifer) Lee, Shuang Wu, […] , and Yong Zhu
Science Advances  Published:27 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aed2516

Abstract

Armadillos can rapidly reconfigure their body into a rigid, enclosed sphere in active response to external threats, combining adaptive shape change with robust mechanical protection, which is rarely achieved in engineered systems. This rapid reconfiguration is achieved through real-time sensing and muscle activation, while the synergistic coordination of the exoskeleton and endoskeleton provides structural stiffness and impact resistance. Inspired by this natural strategy, we present an active morphing skeleton called morpho-interlocking protective module (MIPM). The architecture integrates curvature-conforming segmented exoskeleton with a spine-inspired interlocking endoskeleton framework, forming a coordinated load-bearing skeleton. A muscle-like liquid crystal elastomer composite layer drives structural transformation, while an embedded sensing layer detects external threats and autonomously triggers localized Joule heating for actuation of the liquid crystal elastomer layer. This enables multimodal morphing behaviors such as curling, rolling, and grasping, without compromising the structural integrity. The MIPM withstands impact, puncture, and concentrated loading while carrying and protecting fragile payloads in harsh conditions. An integrated Bluetooth module facilitates wireless, untethered operation, broadening its applicability to hazardous or inaccessible environments. By combining adaptive morphology, real-time sensory feedback, and on-demand mechanical stiffening within a unified internal-external skeletal framework, this work presents a previously unidentified paradigm for concurrent morphing and protection, with broad applicability across adaptive systems ranging from soft robotics to next-generation flexible electronics.

0109ロボット
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