マイクロボット

マイクロボットの概要

マイクロボット（英: Microbot）またはマイクロロボット（英: Microrobot）は、サイズが1mm以下の自律的に移動できる極小型ロボットを指します。このようなロボットは、特にマイクロメートル単位の物体を扱うことに特化しています。しかし「マイクロ」という語が一般に小ささを意味するため、混乱を避けるためにサイズによって分類が行われています。例えば、ナノロボットは1マイクロメートル（1000ナノメートル）未満のロボットを指し、ミリロボット（サイズ1cm以下）、ミニロボット（10cm以下）、小型ロボット（100cm以下）なども存在します。

実際のところ、現在ではサイズが小さいロボットは「マイクロロボット」と総称されることが多く、そのような機械を総じて「マイクロマシン」と呼んでいます。

歴史と背景

マイクロボットの研究は1970年代初頭に始まったとされています。当時、アメリカの情報機関が極秘にこの分野に取り組んでおり、捕虜救出や電子妨害のための用途を想定していました。しかし当時は小型化技術が発展途上であったため、実際のプロトタイプ開発は期待通りに進みませんでした。

その後、Anita M. Flynnによる論文『Gnat Robots (and How They Will Change Robotics)』が1987年に発表され、極小型ロボットの可能性について広く議論されるようになりました。この研究の進展により、小さなロボットが実現可能になったのです。

マイクロボットの特性と利点

マイクロボットは、低コストでの製造が期待でき、多くのマイクロボットを使って、人間や大型ロボットではアクセスできない環境を安全に調査することが可能です。例えば、地震で倒壊した建物の中に生存者がいるかどうかを調査したり、生物の体内を探索したりする応用が考えられています。個々のマイクロボットは限られた力と計算能力しか持っていませんが、多数のマイクロボットを組み合わせることで、その限界を克服することができます。

20世紀末にはマイクロコントローラの技術が進化し、シリコン上の超小型機械システム（MEMS）が登場したことで、マイクロボットの実現が見込まれるようになりました。ただし、現実のマイクロボットでは、センサー以外の機械的部品にはシリコンはあまり使用されていないのが現状です。

課題と技術開発

マイクロボットを開発する上での主な課題の一つは、非常に限られた電源で動作する必要がある点です。小型で軽量な電池を使用する以外にも、周囲の振動や光エネルギーを利用してエネルギーを供給する方法も考案されています。

最近では、Wi-Fiのような無線通信技術が進化したおかげで、マイクロボットの通信能力も向上しています。このことにより、複数のマイクロボットが連携し、より複雑な作業を共同で行うことが可能となっています。

関連項目

• - 家庭用ロボット
• - ロボット技術
• - 量子ロボット

参考文献

• - Conceptual Design of Miniature Airborne Robot Devices, ESL Inc., Technology Publication Series (August, 1970)

外部リンク

• - 国際マイクロロボットメイズコンテスト
• - I-SWARMプロジェクト - 協調型マイクロ[ロボット]]群
• - [スイス連邦工科大学 ローザンヌ校
• - スイス連邦工科大学 チューリッヒ校 - マルチスケールロボティクスラボ
• - ハーバードマイクロロボティクス研究所

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