変形する折り紙ホイール
変形する折り紙ホイール / Credit:SNU BioRobotics Lab, Youtube
technology

折り紙みたいに「トランスフォームするホイール」で悪路もバッチリ

2021.05.04 Tuesday

research team in seoul develops rugged, shape-shifting wheels with origami techniques https://www.designboom.com/technology/shape-shifting-origami-wheels-hankook-seoul-harvard-engineering-04-15-2021/#
High–load capacity origami transformable wheel https://robotics.sciencemag.org/content/6/53/eabe0201

韓国・ソウル大学校のバイオロボティクス研究所に所属するデイヤング・リー氏ら研究チームは、折り紙技術で変形する新しいホイールを開発しました。

変形能力を備えつつ、約1000kgの荷重にも耐えられるため、高い実用性を備えています。

研究の詳細は、4月7日付の科学誌『Science Robotics』に掲載されました。

走りながら変形する折り紙ホイール

用途に合わせてホイールを変形させられる
用途に合わせてホイールを変形させられる / Credit:Dae-Young Lee et al., Science Robotics(2021)

折り紙は、設計・製造・組み立てを大幅に簡素化しつつ、変形可能なメカニズムを構築するために効果的な技術です。

しかし、折り紙技術を用いたメカニズムはどれも耐荷重能力に限界があり、一部の分野でしか適用できていません。

特に耐荷重と移動を両立させなければいけない乗用車との相性は悪いものでした。

ところが研究チームは、約10年前から耐荷重能力の課題に取り組んでおり、最近、実用可能な耐久性を備えた「折り紙ホイール」の開発に成功。

折り畳み構造を利用して変形
折り畳み構造を利用して変形 / Credit:SNU BioRobotics Lab, Youtube

折り紙ホイールは、大きなタイヤ型(直径80cm)から安定感のある樽型(直径46cm)へと変形できます。

路面の状態や用途に合わせてホイールの形状を選べるのです。

また複数の折り目がクッションとなり、衝撃を吸収。

しかも動画を見ると、複雑な折り畳み構造が瞬時の変形を可能にしていると分かりますね。

走りながらホイールを変形させる
走りながらホイールを変形させる / Credit:SNU BioRobotics Lab, Youtube

そのスムーズな変形は、走行しながらでも可能です。

ちなみに、折り紙ホイールには「Water bomb Tessellation」という複雑な折り紙技術が利用されています。

また3層の膜構造とアルミニウムのパネルが挟まれることで剛性が向上。

これにより約1000kgの荷重に耐えられるようになりました。

1,000kg の荷重に対応。乗用車に適用可能
1,000kg の荷重に対応。乗用車に適用可能 / Credit:Dae-Young Lee et al., Science Robotics(2021)

実際、新しい折り紙ホイールは乗用車への適用に成功しており、今後の進展にも期待できます。

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