EPFLが開発した折り紙原理を利用したHCI用の新しいロボット

HCI(Human-computer Interactions)のためのポータブル3自由度力フィードバック折り紙ロボット
(論文[1]のSupplementary Video1より引用)

触覚インターフェースは、タッチ体験を再現でき、人間とロボットのインタラクションを向上させるために必要です。ただし、現在触覚インターフェイスは、非常に限られたタッチ感覚を引き出す電気機械デバイスか、より包括的な運動感覚の手がかりを提供する可能性のあるデバイスのいずれかです。同時に製造に関しても大量のコストがかかります。
また、フィードバックの豊富さとデバイスサイズの間には明確なトレードオフがあり、コンパクトなプラットフォームから複雑なタッチ感覚を作成する際の設計と製造の課題を解決する必要があります。

EPFLの研究チームが、フォースフィードバックロボットを小型化するという物理的な制限を克服するために、折り紙の設計原理を採用して、携帯性、精度、およびスケーラブルな製造を実現し、その研究成果をNature Machine Intelligenceに寄稿しています。

開発された折り畳み可能な折り紙ロボットであるFoldawayが、ポケットに収まるコンパクトなプラットフォームで3自由度のフォースフィードバックをレンダリングできるそうです。
このロボットプラットフォームは、ユーザーの指の動きを追跡し、最大2ニュートンの力を加え、1ミリメートルあたり最大1.2ニュートンの剛性を与えると報告しており、同時に論文中では、さまざまな人間と機械のインタラクションの評価のために実験しており、Foldawayプロトタイプの幅広い適用性を実証しています。

動画を見るとよくわかりますが、この折り紙インターフェースはジョイスティックの様なインターフェースには向いており、この論文で提唱している単位が最小単位なので、拡張性が非常に多く、コストメリットも大きい手法だと思われます。製造方法も論文中に記載があるので、興味がある方は一読ください。

[1] : Mintchev, S., Salerno, M., Cherpillod, A., Scaduto, S., & Paik, J. (2019). A portable three-degrees-of-freedom force feedback origami robot for human–robot interactions. Nature Machine Intelligence1(12), 584-593.

URL : https://www.nature.com/articles/s42256-019-0125-1?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_content=organic&utm_campaign=NRRJ_2_sjb_natmachintell_dechighlight2019