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ベルトや歯車はグミ…山形大が開発、食べられる移動ロボットが面白い

山形大学の井桁幹人大学院生と小川純准教授、古川英光教授らは、食べられる移動ロボットを開発した。車輪などの部品を3次元(3D)フードプリンターで作製する。ベルト部品はグミで成形した。壊れやすいが、食材部品は動物に食べられても問題ない。動物の野生復帰に向けた狩りの訓練や遊びなどに利用できる。

米粉クッキーのペーストをスクリュー式3Dプリンターで造形し、焼いてロボット用の部品を作製する。米粉や米油の配合を調整して、安定して造形できる生地を開発した。車輪の場合、造形時間は20分。180度Cで焼いて作製する。4種類の構造の車輪を作り、強度試験で自走に必要な硬さを確認した。

ベルトや歯車はグミを成形して作る。型の中で固めるため、歯の形状精度を確保できる。車軸は飴(あめ)で作製した。4輪の移動ロボを作製すると、秒速3センチメートルで走った。

ただ、グミ製のタイミングベルトは歯が滑って空転することがある。また食材部品同士は嵌(は)め合いが悪く、外れることがある。だが、外れやすい食材部品は動物に食べられても問題ない材料で構成できる。

現在は食材の選定と強度試験を繰り返し、自走に必要な最低限の構成を絞り込んだ段階だ。構造部品は3Dプリンターで作製できるため、設計の自由度が高い。フレームには樹脂、モーターや電池は通常の部品を使った。

電池などの非可食部品は動物の口に入らない大きさにまとめて樹脂などで封止したり、地面や壁などに埋め込んで可食部品機構で力を伝達したりする必要がある。

要素部品や設計指針のめどが立ったため、産業界からニーズを集めて用途に合わせた設計を進める。

日刊工業新聞 2025年07月07日

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