マイクロフィンガーを操作してダンゴムシの足を触る
マイクロフィンガーを操作してダンゴムシの足を触る / Credit:小西聡(立命館大学)ら, Scientific Reports(2022)
technology
マイクロフィンガーを用いたダンゴムシの力計測に世界で初めて成功~ミクロ世界とのインタラクションのためのインタフェースとして期待~ https://www.ritsumei.ac.jp/news/detail/?id=2887 Robotic microfingers allow scientists to get a feel for tiny objects https://newatlas.com/robotics/soft-robotic-microfingers-reactive-force/
Active tactile sensing of small insect force by a soft microfinger toward microfinger-insect interactions https://www.nature.com/articles/s41598-022-21188-2

2022.11.21 Monday

ダンゴムシと力比べ!? ミクロな世界を体感できるAR技術

「主人公が小さくなって、自分よりも大きな虫たちと触れ合う」という小説・映画はいくつか存在します。

これらは「動物を見たり触ったりするのと同じように、微小生物たちを体感してみたい」という私たちの好奇心を反映したものです。

立命館大学理工学部に所属する小西聡氏ら研究チームは、幅3mmのマイクロフィンガーを開発し、小さなダンゴムシの足の力を測定することに成功しました。

将来的には、私たちがミクロの世界を体感できる拡張現実の開発に繋がるかもしれません。

研究の詳細は、2022年10月10日付の科学誌『Scientific Reports』に掲載されました。

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新しい拡張現実!?小さな虫を触って体感できるマイクロフィンガー

「触る」ことには感動が伴う
「触る」ことには感動が伴う / Credit:Canva

イヌの足、ネコの被毛、ウサギの耳などを触ったことがあるでしょうか?

「意外に柔らかい」とか「かなり弾力がある」「足の力は強い」など、感動を伴った理解が得られたはずです。

動物園での「ふれあいコーナー」で子供たちが大はしゃぎするのも、大人たちが普段得られない特別な感情を抱くのも、こうした「手で触る」ことの特性が関係しているのでしょう。

しかし触る対象があまりにも小さいと、理解や感動は減少します。

例えばダンゴムシやもっと小さなダニなどは、触ることはできても、感触や動き、力の強さを感知しづらく、結局「よく分からない」という感想になります。

動物みたいに小さな生物との触れ合いを楽しむことは可能?
動物みたいに小さな生物との触れ合いを楽しむことは可能? / Credit:Canva

では、イヌやネコを触るように、微小生物を触って感動することはできるのでしょうか?

これを実現させるため、小西氏ら研究チームは、小さなを触るための「マイクロフィンガー」を開発し、ダンゴムシの足がマイクロフィンガーを押し返す力を計測することにしました。

微小な力を計測するための機器は、以前から存在しています。

そのため彼らの目的は、単にダンゴムシの脚力を計測することではありません。

開発した小さな手・指を、まるで自分の手・指を動かすように能動的に操作し、小さな対象を「触る」ことなのです。

長さ12mm、幅3mm、厚さ490μmのマイクロフィンガー
長さ12mm、幅3mm、厚さ490μmのマイクロフィンガー / Credit:小西聡(立命館大学)ら_Robotic microfingers allow scientists to get a feel for tiny objects(2022 2022 New Atlas)

そして開発されたのは、長さ12mm、幅3mm、厚さ490μmのマイクロフィンガーです。

シリコンラバー製で柔らかく、圧力駆動の人工筋肉マイクロアクチュエータで曲げ伸ばしが可能。

また触覚センサーが内蔵されているため、触った対象の反力を計測することもできます。

遠隔操作で動かし、ダンゴムシの足の反力を測定
遠隔操作で動かし、ダンゴムシの足の反力を測定 / Credit:小西聡(立命館大学)ら., Scientific Reports(2022)

マイクロフィンガーを遠隔操作できるヒューマンインタフェースも開発されており、まるで自分の指で触るようにダンゴムシの足を触って、その力を計測できました。

この方法で得られたダンゴムシの脚力は数mN、胴体力は最大で15mNだったようです。

ダンゴムシが押し返してくる力を測定
ダンゴムシが押し返してくる力を測定 / Credit:小西聡(立命館大学)ら., Scientific Reports(2022)

今回の実験では、ダンゴムシの力の程度をオペレーターにフィードバックしたわけではありません。しかし将来的には可能です。

これに拡大カメラを組み合わせるなら、「自分が小さくなってダンゴムシを触る」ような体験が得られるでしょう。

そのため今回の成果は、拡張現実技術の新たな可能性を示すものとなりました。

動物を撫でたり抱きしめたりしてはしゃぐ子供がいるように、将来的には小さな虫たちを触ったり抱きしめたりして感動する人が増えるのかもしれませんね。

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