Biomechanics: Beetle wing mechanisms inspire robot design
羽ばたくマイクロロボットは、受動的に展開・格納する翼を使って飛行します。クレジット: Hoang-Vu Phan

カブトムシがどのように後翅を展開および格納するかを分析したところ、そのプロセスは受動的であり、筋肉活動を必要としないことが示されています。調査結果は、で報告されました自然、飛行マイクロマシンの設計を改善するのに役立つ可能性があります。

中でも、カブトムシは最も複雑な様子を示しますこの機構には、エリトラと呼ばれる一対の硬化した前羽と、一組の繊細な膜状の後羽の 2 組の羽が含まれます。彼らの羽の折り紙のようなひだについては広範な研究が行われていますが、後羽をどのように展開したり格納したりするのかについてはほとんどわかっていません。

これまでの研究では、胸部の筋肉が甲虫の後翅基部の動きを駆動していると理論化されていますが、この理論を裏付ける実験的証拠は不足しています。

Hoang-Vu Phan らは、高速カメラの使用と動的に類似した飛行を組み合わせています。この研究ギャップに対処するために。著者らは、カブトムシが羽を展開したり格納したりするときに、エリトラを含む受動的機構を使用していることを観察しています。

羽ばたきロボットは受動的に翼を展開したり格納したりします。クレジット: Hoang Vu Phan

展開は 2 段階のプロセスであり、エリトラの上昇によりバネのような方法で後翅が部分的に解放され、次に羽ばたき動作によって後翅が上昇した飛行位置に持ち込まれます。彼らはまた、エリトラを使用して後翼を受動的に静止位置に下げます。

著者らは、彼らの観察に触発されて、カブトムシの羽の受動的な展開と格納を模倣するマイクロロボットを作成しました。彼らはボットが正常に離陸し、飛行を維持していることを発見しました。

カブトムシの翼の展開。クレジット: Hoang Vu Phan

彼らの研究結果は、カブトムシの受動的後翅プロセスを羽ばたきロボットの設計に移すことが、限られた空間や乱雑な空間で動作する必要がある小型ロボットの能力を向上させるのに役立つ可能性があることを示唆しています。

詳細情報:Hoang-Vu Phan 他、カブトムシと羽ばたきマイクロロボットにおける受動的翼の展開と格納、自然(2024年)。DOI: 10.1038/s41586-024-07755-9

引用:カブトムシからインスピレーションを得たロボット、飛行能力の向上を示す (2024 年 8 月 1 日)2024 年 8 月 1 日に取得https://techxplore.com/news/2024-08-beetle-robots-flight-capabilities.html より

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