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ソフトロボティクスの進歩が科学分析の新時代を到来

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07年2023月XNUMX日(Nanowerkニュース) 現実世界のほぼすべてのタスクを達成するためにその形状を適応させることができるロボットは、絶滅した生物の古生態学的追跡の理解にすぐに役立つことができるようになるでしょうか? XNUMX年以上古生物学を研究してきたオハイオ州立大学の地球科学教授ウィリアム・オーシック氏はそう信じている。 に掲載された手紙の中で、 米国科学アカデミー紀要 (「ロンボットと古バイオニクスの夜明け」)、アウジッチ氏は、同じ号に掲載された新しいソフトロボットに関する研究について解説を行った。このロボットは、現場の研究者が、絶滅してから長い間絶滅した生物が環境内をどのように移動してきたかについての仮説を検証するのに役立つ可能性がある。 「これらの生物がかつてどのように活動していたのかをテストできることは、古生態学と地球上の生命の歴史を理解する上で非常に重要です」とオーシヒ氏は述べた。 「ソフトロボットの製造は、その目標を達成するための非常に革新的な新しいアプローチです。」 科学者たちはロボット工学を利用して古生代の絶滅した生物を複製した ロンボット。 自然選択をより深く理解するために、科学者たちはロボット工学を利用して古生代の絶滅した生物を複製しました。 (画像: カーネギーメロン大学) オーシッチ氏は、カーネギーメロン大学のリチャード・デサトニク氏とカーメル・マジディ氏、そしてザック・J・ パターソン氏はカーネギーメロン大学とマサチューセッツ工科大学出身。 研究者らは、「Rhombot」という名前のソフトロボットのプロトタイプを開発しました。これは生体模倣であり、自然の概念を使用して複雑な問題を解決することを意味します。 Rhombot は、Pleurocystites と呼ばれる棘皮動物の属をモデルとして作られました。 棘皮動物は一般に、独特の内部骨格を持つヒトデ、ナマコ、サンドダラーなどの無脊椎動物を指しますが、Pleurocystite は海底に沿って移動する XNUMX つの大きな摂食付属器を備えた平らな体を持つ絶滅した生物です。 残念なことに、その痕跡からその動きの仕組みについてさらに明らかになりそうな胸膜炎類の化石は知られていないため、これらの動物の生活習慣の解釈は骨格形態の調査に限られている、とオーシヒ氏は述べた。 現在、古バイオニクス(ロボット工学の進歩と実証済みの古生物学的原理を組み合わせた分野)の台頭により、研究者たちは化石記録内のこうした深いギャップを埋め始めている。 オーシヒ氏によると、ロンボットの作成者らは、棘皮動物が持つ特別な結合組織を模倣し、古代の固い海底を表現する接触の多い表面をロンボットがうまく移動できるよう、さまざまな理論的・物理的シミュレーションをセットアップすることから始めたという。 書簡はその後、ロボットがその茎、つまり広い尾の動きの結果、最初に摂食付属器官を前方に動かしたため、生物の動きに関する研究者らの以前の予測のXNUMXつが実験によって裏付けられたと著者らが発見したと述べている。背中から伸びているもの。 研究チームはまた、ロンボットの速度は尻尾のスイープな歩き方によって最大化されており、特定の胴体と尻尾の比率を持つ現実の標本では、速度を高める進化傾向が発達した可能性があることも判明した。 これらの発見は、現在の科学者には比較できる現代の類似体が存在しない絶滅生物のモデル化に特に有益であるとアウジッチ氏は述べた。 これは非常に革新的であり、この書簡は、Rhombot やこれと同様の他のソフトロボット技術が、他の分類群の動物の行動データを分析したり、ある古代の形態から次の形態への進化の変化を評価したりするために利用できる可能性があることを示唆しています。 科学者たちは数百万年というタイムスケールで研究を進めているため、進化の謎をより明確に把握できれば、なぜ一部の種が生き残り、他の種が絶滅したのかを解明する手がかりが得られる可能性がある。 「絶滅は今日地球上の大きな問題であり、それを緩和するために生物学者ができることは限られています」とオーシッチ氏は言う。 「しかし、絶滅の前後に何があったのかを研究し、当時機能していた生物と機能しなかった生物のライフスタイルを理解することで、実際に、他の誰にもできない生存についての視点を提供することができます。」 そして、これらの新しい視点と理論は、次の大絶滅イベントでどのような種類の種が生き残るのかに光を当てる可能性があります。 このロボットが大量開発されるまでにはまだ長い時間がかかるが、いつか研究者の目の前で遠い昔の先史時代の存在にアニメーションを与え、教育ツールとして役立つ可能性がある。 このようなものは、若い世代に古生物学のあまり知られていない側面、つまり恐竜のいない側面に興味を持ってもらうのに特に役立つだろうとアウジッチ氏は語った。
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