研究紹介

腹足類を模したウミウシロボットと移動機構「TAYAMES」

腹足類（Gastropods）は、カタツムリやウミウシを含む生物群であり、水中から陸上まで多様な環境に生息しています。これらの生物は、筋肉の収縮によって軟体部に波を発生させ（ペダルウェーブ）、移動を行います。本研究では、このペダルウェーブを軟性材料で再現するソフトロボットを開発しました。このロボットは、ソフトマター部を物理リザバー部として活用し、機械学習による環境適応型のセンシングを実現しています。実験では、移動性能と環境の関係、および機械学習による識別精度を検証しました。

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本研究では、ウミウシの移動メカニズムを模倣したソフトロボット「Geltropods」を開発しました。このロボットは、筋収縮によって生じる波（ペダルウェーブ）をソフトマターで再現し、移動を実現します。さらに、圧電センサーを用いた物理リザーバーコンピューティングを採用し、機械学習による環境認識を可能にしました。

Geltropodsの特徴は、柔軟な素材を活用したセンシング機構にあります。移動時に生じる圧力変化をセンシングし、これをデータとして取得・解析することで、異なる地面環境を高精度に識別できることを確認しました。実験では、異なる材質の地面上での移動性能と環境識別精度を検証し、ロジスティック回帰を用いた分類で最大100%の識別精度を達成しました。

この技術により、Geltropodsは未知の環境でも適応的な移動を可能にし、環境モニタリングや災害救助など幅広い応用が期待されます。

さらなる移動性能の向上と、粘着性を持つゲル素材の導入による適応性の強化を目指します。

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YearNameTitleConference
2025Koki Fujiwara, Yuto Suzuki, Kei Toba, Jun Ogawa, Hidemitsu Furukawa, Mari Hashizume, Tomoya Noji, Koh Teratani, Naoyuki ItoDevelopment of a Soft Robot with Locomotion Mechanism and Physical Reservoir Computing for Mimicking Gastropods Journal of Robotics and Mechatronics
2024田山佳宗, 小川純, 古川英光圧電センシングを用いた環境認識型ウミウシ型ロボットの検討
ロボティクス・メカトロニクス講演会2024
2025Yoshimune Tayama, Jun Ogawa, Hidemitsu FurukawaEffect of Eccentric Shaft Design on the Gastropod-Inspired Mechanism The 30th International Symposium on Artificial Life and Robotics