3D プリンターで作るロボットが老齢期を見守る

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2019/4/8 アメリカ合衆国・パデュー大学

3D プリンターで作るロボットが老齢期を見守る
(Robots created with 3D printers could be caring for those in golden years)

・ パデュー大学が、3D プリンターを使用したソフトロボットの効率的な設計・作製が期待できる、新しい設計技術を開発。
・ 材料科学の進展により、触れると形状を変化させるソフトロボット等の製造が可能となっているが、その複雑な設計や製造・制御方法が商用化を妨げている。
・ 60 歳を超える世界の高齢者人口は若年者グループを超える速度で増加しており、2050 年までに倍増すると予測される。これに伴い、病院や介護施設に加えて自宅等で常時サービスが提供できる介護者の需要増加が見込まれる。
・ 現在ではプログラムにより介護ロボットが看護士に代わって患者に質問したり、転倒をモニタリングできるようになっているが、介護者の不足が予測される米国では、2045 年までにロボット支援の市場はさらに拡大すると見込まれる。
・ 現在の介護支援ロボットには硬い材料が使用されているため、人間とロボット間での物理的インタラクションにおいて安全性確保の課題がある。
・ 新技術の設計プロセスによるソフトロボットの作製では、まずソフトロボットの形状を取り込んだ CAD ファイル作成し、ロボットの関節の動く方向をそのファイルでペイントする。その後、高速コンピューターアルゴリズムでその CAD モデルを 3D 構築したソフトマシーン(architected soft machine: ASM)に数秒内で変換する。この 3D ASM は従来の 3D プリンターで作製できる。
・ この 3D ASM は、リムの先端に結んだナイロン線がけん引する小型モーターが筋肉として機能する以外は人間のように動き、元の長さの 900%超の引き伸ばしやねじりが可能。また、グリッピング(把持)や這って前進する等の複雑な動きもできる。
・ 本研究は軽量な自律的ソフトロボット開発における進展であり、多種多様な環境に合わせてその構造や動きを自由に変えることのできる ASM の性能は、介護のクオリティーの向上だけでなく、災害対応ロボティクスとしての役割も期待できると考える。
・ 同新技術は、Purdue Office of Technology Commercialization を通じて特許取得済み。同技術の試験と実用化に向けてパートナーを募集中。
URL: https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2019/Q2/robots-created-with-3d-printerscould-be-caring-for-those-in-golden-years.html

(関連情報)
Advanced Functional Materials 掲載論文(アブストラクトのみ:全文は有料)
3D‐Architected Soft Machines with Topologically Encoded Motion
URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201808713

<NEDO海外技術情報より>

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