ドローンから薬剤カプセルまで、極小ロボットの開発が新たな潮流となっています。
活用先として、外科手術、生物医学、監視、救助活動などが考えられます。
注目すべき極小ロボットの例を5つ紹介します。
昔の思い出をたどる旅にお付き合いください。少年時代、ある映画が私の想像力をかき立てました。ミクロの決死圏1966年公開のこの映画では、人々が顕微鏡サイズに縮小され、負傷した科学者の脳を修復するためにその体内へ送り込まれます。この発想に私は心を動かされました。いつか科学が、体内から医療処置を行う小型機械を生み出せるようになると想像したのです。
それから数十年後の21世紀、私は神経科学に着想を得て人工知覚システムを実現するロボット研究者として、キャリアをスタートさせました。私にとってロボットとは、ペットほどの大きさから、重労働をこなす大型装置まで、さまざまな機械でした。しかし間もなく、『ミクロの決死圏』の小さな科学者たちとまさに同じ役割を担う極小ロボットの研究について、耳にするようになりました。子どもの頃に思い描いたことが、現実になろうとしているのでしょうか。
大きな変化をもたらす極小ロボット
最近、カリフォルニア州のスタンフォード大学の研究チームが、幅7.8mmの折り紙ロボット開発に向けた最初の節目となる、概念実証用の試作機を完成させました。研究チームはこれをミリロボットと名付けました。このロボットはクレスリング折り紙の折り畳みと展開を利用して、転がったり、ひっくり返ったり、回転したりします。磁場を使って無線で操作し、狭い空間を移動しながら形を変えて、病気の診断、薬剤の送達、さらには手術といった医療作業を行います。こうしたロボットは、「極小ロボット」研究と呼ばれる新たな潮流の一部です。
極小ロボットに使われる技術や用途は幅広く、ドローンから薬剤カプセルまで、また監視や救助から生物医学まで多岐にわたります。
注目すべき極小ロボットの例を5つ紹介します。
1. ブラックホーネット偵察ドローン
米国のテクノロジー複合企業テレダインが、歩兵に潜在的な脅威をひそかに察知させる目的で設計・商品化しました。大人の手のひらに収まるほど小さく、ほとんど音がしません。バッテリー駆動時間は最長25分、航続距離は最長2kmです。ドローンから操縦者へ、映像をリアルタイムで送信し、高解像度画像を伝送します。これらの極小ロボットの価格は20万ドル（16万5,000ポンド）です。
2. RoboBee
ハチの生物学的な仕組みに着想を得た極小ロボットです。1セント硬貨ほどの大きさで、将来は作物の受粉、捜索救助活動、監視のほか、気象や気候の観測に活用できる可能性があります。この試作ロボットは、小型の電線で電力を供給し、制御します。
3. RoboFly
よく似ています（実際、ワシントン大学の開発チームには、RoboBeeの初期研究者の一人が加わっています）。つまようじよりわずかに重く、本物のハエほどの大きさです。胴体に向けて照射する必要のあるレーザー光で動きます。RoboFlyの開発者たちは、将来的にガス漏れを検知したり、無線周波数信号からエネルギーを得たり、小型バッテリーを電源に使ったりできるようになることを期待しています。
4. マイクロホタテ
人工的に作製したホタテ型ロボットで、その大きさは1ミリメートルの何分の一かです。血流の中や眼球の周囲を移動するよう設計された試作機です。ミリロボットと同様、外部磁場で駆動し、将来の医療用途を想定しています。
5. Rani Therapeuticsのロボットピル
紫色のカプセルで、飲み込むと胃や腸を通って移動し、インスリンなどの薬剤を腸壁に注入します。腸壁には鋭い痛みを感じる受容器がありません。
こうしたシステムには共通の課題があるようです。動力の供給が難しいのです。これらのロボットに搭載してエネルギーを蓄えるには、バッテリー技術がまだ十分に小型化されていません。そのため、動作時間が短くなるか、ケーブルをつなぐか、何らかの無線エネルギーを照射する必要があります。
また、本格的な人工脳を搭載して動かすには小さすぎます。機上知能を実現するために搭載できる計算ハードウェアでは、「左の翼をどう羽ばたかせるか」を超える能力はほとんど得られず、完全な自律動作には至りません。RoboBeeは羽の羽ばたかせ方を知っていても、自分で進む方向を決めることはできないでしょう。
極小ロボットは、かつてないほど広く実用化される時期に近づいています。概念実証はすでに実現しており、ますます説得力を増しています。しかし、この技術が近い将来（今後10年）に実用化できるとは限りません。それでも、私の中の子どもは、こうした極小ロボットには大きな未来が待っていると告げています。
