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ロボット工学：1回のバッテリー充電でフルマラソンを完走するよう設計された4足ロボット
Nature 658, 8135 doi: 10.1038/s41586-026-11102-5
脚式ロボットの制御における最近の進展により、災害現場や山岳地帯での救助活動といった、現実世界での4足ロボットの応用の可能性が広がっている。しかし、実用展開は、1回のバッテリー充電当たりの移動距離が限られていることによって妨げられており、この課題は、そうしたロボットに固有の構造的特徴によって一層深刻なものとなっている。車輪型ロボットと異なり、4足ロボットは自重を支えるために関節部で継続的にエネルギーを消費し、断続的な足先と地面の接触に伴って運動エネルギーの損失も生じる。さらに、さまざまな物理的効果の間のトレードオフがエネルギー消費の最適化を複雑にするため、ハードウエアとソフトウエアの両方の構成要素を包括する全体的なアプローチが必要となる。これまでの研究では主に、エネルギー損失の個々の側面に対する取り組みがなされてきた。今回我々は、全体的なエネルギー損失モデルを包括的に解析することで開発した、エネルギー効率の高い4足ロボットRAIBO2について報告する。その効率は、力透過性の高い軽量な機械ハードウエア、低抵抗のモーター駆動回路、エネルギー散逸の少ない移動方策によって高められている。RAIBO2は、1回のバッテリー充電でフルマラソンを4時間19分52秒で完走し、0.25という総輸送コストを達成した。これは、人間の基準値である0.37よりも優れた値である。既存の4足ロボットと比較すると、RAIBO2の1回のバッテリー充電当たりの移動距離は3倍を超える。今回のエネルギー効率の飛躍的向上は、バッテリー寿命の延長が不可欠となる、長時間の屋外利用への道を開く。
