更新日 : 2013-06-19 08:53:42

ゴキブリの６脚歩行の秘密

なにがすごいの？

物体がバランスよく安定して静止するためには、最低3点以上の支持が必要で、3つの支持点が作る三角形の中に物体の重心が収まっていることが必要です。

椅子を思い出してみましょう。
3脚の椅子はあっても、2脚の椅子はありませんよね？
また、4脚の椅子では、地面が凸凹だったり、脚の長さが少しでも違ったりすると、椅子はぐらぐらして安定しません。

この3点支持による安定性は、物体が移動する時にもあてはまります。
昆虫類に学ぶ新しい多脚式移動システムで紹介したように、昆虫は6本脚を規則正しく動かして歩きますが、歩行中は必ず3本の脚が地面と接して体を支えるように脚を動かしています。

これは、地面をカサカサと高速で這い回るゴキブリでも同じです。
また椅子とは違って、ゴキブリは脚の関節を使って歩行中でも脚の高さを微調整できるので、多少の段差や地面の凸凹は全く問題にしません。

さらに、平たい形のおかげで元々重心が低いので、歩行中の安定性がさらに増します。
ゴキブリは、地面を高速で歩き回ることに適した体を持った凄い昆虫なのです。

どうやって役立てるの？

ゴキブリの特徴を備えた小型ロボットができれば、人が入るのが難しいような災害現場で人命救助に役立てることができます。

また、ガス漏れや油漏れ、放射能漏れ、あるいは爆発物などを感知するセンサーとして役立てることもできます。

どんな研究をしているの？

アメリカの大学の共同研究グループは、ハイスピードカメラを使ってゴキブリの歩行を解析した結果、地面から受ける力を脚先だけでなく、脚全体を使って支えていることがわかりました。

この結果を元にして、カリフォルニア大学バークレー校のバイオミメティック・ミリシステム研究室では、ゴキブリの走り方を真似た6脚小型ロボット「ダッシュ」を開発しました。

全長10センチ重さ16グラムの長方形のボディを持ち、搭載されたモーターで6本の脚を連動して動かすことで、秒速1.5メートルという速さで床を駆け抜けます。
脚はオールのように回転するので、地面と接する面積が増えて、地面から受ける力を脚全体で支えるように設計されています。
特殊な厚紙を材料として作られているので、壁にぶつかったり、少々高い所から落ちたりしても壊れたりしません。
また、リモコンで遠隔操縦できるタイプのロボットも開発されています。

カリフォルニア大学バークレー校バイオミメティック・ミリシステム研究室(英語 動画あり)

どんな技術開発ができるの？

狭い場所でも入っていけるので、人が活動するのが難しい災害現場での人命救助が期待できます。
将来は、丈夫なカーボンファイバーのボディにカメラを搭載した、ゴキブリ型ロボットによる救急隊ができるかも知れませんね。
様々なセンサーを搭載させれば、各種設備や機械のすき間などから入っていって、危険なガス漏れや放射能漏れ、油漏れなどの検知や場所特定を行うセンサーロボットや、爆発物を見つけて除去するロボットが開発されるかも知れません。
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