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集団で目的を達成する「パーティクル・ロボット」をMITが開発

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MITの研究者らは、グループでつながって動く「パーティクル・ロボット」を開発した。生体組織をつくる細胞からインスパイアされて生まれた同ロボットは、移動したり、物を運んだりといった作業を集団でおこなう。

シンプルなユニットの小片(パーティクル)複数個で構成されたロボットは、スケーラブルで柔軟、堅牢なロボティクス・システム。単一のボディおよび目的を持った従来のロボットにないアプローチを提示する。

・シンプルの追加や間引きが可能

無数の小さなユニットが協働して目的を果たす「パーティクル・ロボティクス・システム」の開発は、MIT、コロンビアエンジニアリング、コーネル大学、ハーバード大学の研究者による共同プロジェクトとして進められた。

システムは、伸縮の動きしかできないディスク型ユニットのから構成され、動きのタイミングを合わせて協調する。

このパーティクル・ロボットは形態をさまざまに変えながら移動。障害物の隙間も通れる。ユニットの追加や間引きができて、多くのユニットが故障したときですらタスクを遂行できるという。

個々のユニット自体の機能はシンプルだが、他のパーティクルと接続したとたんに、集団でより複雑な動きができるようになる。各ユニットには光の強度を感知するセンサーが搭載されていて、これがパーティクル同士が協調する際のキモとなっているようだ。

・20%のユニットが故障しても機能

各ユニットは、光センサーにより光の強度を割り出して、他のパーティクルと共有。最も強度の高い(光源に近い)ユニットから収縮を始め、強度が低くなる順に収縮していく。

これにより、パーティクル・ロボット全体として光に近づいたり離れたりといった動きができるという。

実際、2ダースぶんのユニットから成るパーティクル・ロボットが、障害物をすり抜けて進み、ものを運ぶこともできたほか、シミュレーションでは1万個のユニットから成るシステムに関して、最大20%のユニットが故障しても、速度を半分に落として移動を続けることが示されている。

今後はユニットを小型化していくとのことで、ゆくゆくは数百万個のナノスケールのパーティクルで構成された自己複製型のシステムの開発につながる可能性がある。

参照元:“Particle robot” works as a cluster of simple units/MIT News
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