サーボはロボティクスの要技術であり、サーボシステムはロボット周辺の支援装置（部品・製品の搬入出用コンベア、グリッパー等）の運用で重要な役割を果たします。「モーション制御」は通常、電気サーボモーター、ドライブ、コントローラを用いたロボット各軸の運用を指しますが、サーボシステムはコンベア、グリッパー、その他ハンドリング装置の監視・演算・制御にも不可欠です。 サーボシステムの構成と選定基準 サーボモーターは電力を精密制御された動きに変換。ドライブで駆動され、コントローラで指令されます。これらは個別デバイスでも、統合型でも実現可能。設計者は用途要件として以下を決定する必要があります： 速度と加減速

NASAラングレー研究センターが、周期的に加熱されることで電圧を生成する熱電デバイスを用いた電気エネルギー収穫技術を開発。デバイスは、2つの電極間に熱電材料を挟み、さらに2層の熱伝導性保護層、熱的に生成された電圧を収穫する電気回路、エネルギー貯蔵ユニットで構成されます。 宇宙機用小型再生可能電源として設計、地上応用も視野 この技術は宇宙機用の小型・再生可能・携帯可能な電源として設計されました。周囲の廃熱を電気エネルギーに変換して電子機器を駆動する原理のため、自動車内電子機器や、熱サイクルを経験するIoT用ワイヤレスセンサネットワークなど、地上用途にも応用可能です。 太陽・熱エネルギーの更なる有

昆虫は飛行において驚くほどアクロバティックでレジリエント（回復力がある）。突風、障害物、不確実性に満ちた空中世界をナビゲートする特性です。研究者たちは、同様の機敏さと強靭さを持つ昆虫サイズのドローンを開発。実世界飛行の物理的試練に耐える新クラスのソフトアクチュエータで駆動されます。将来的には作物受粉や狭い空間での機械点検で人間を支援可能です。 小型ドローンには根本的に異なる構造が必要 通常ドローンは広い開放空間が必要。狭い空間をナビゲートする機敏さも、群衆での衝突に耐える強靭さも不足。大型ドローンはモーター駆動だが、小型化で効率低下。昆虫サイズでは圧電セラミック製の小型剛性アクチュエータが代替

自動化生産は大量生産を可能にしますが、最終製品品質の確保は重大な課題です。目視・手動・定期抜き取り検査は不正確・低速・遅すぎて、製造エラー発生時のタイムリーなライン停止が間に合わず、大量の不良品廃棄を招きます。 ある電子コネクタメーカーは、生産ライン上で全製品の100%を効果的に検査する自動化ソリューションを求めていました。対象部品は小さなベースプレートに多数の金属ピンが実装され、プラスチックでオーバーモールドされたもの。製造工程や後続の成形工程でピンが変形・位置ズレしても、現行設備では自動挿入機投入前に検出不能。コネクタ自体は低コストだが、不良コネクタが別のコネクタと嵌合したり、高速機がジャ

高度な機械学習を用いたドローンで、紛争後地域の遠隔地にある危険な「蝶型地雷」を検知可能に。研究者たちは以前、低コスト市販ドローンに赤外線カメラを搭載し、人目のスキャンで高精度検知する手法を開発。新研究では畳み込みニューラルネットワーク（CNN）—リモートセンシング分野の標準的物体検知・分類手法—を用いた自動検知に焦点を当てています。 小型プラスチック地雷の脅威と検知困難さ 世界には推定1億発以上の軍用爆発物が存在。うち数百万発は低圧トリガーの表面プラスチック地雷で、量産型「蝶型地雷」などが含まれます。小型・蝶形状から「蝶型地雷」と呼ばれ、金属成分をほぼ含まない設計のため金属探知機では事実上検知

ロボットが静止面に物体を押し付けて把持姿勢を調整する際の計画プロセスを大幅高速化する新アルゴリズムが開発されました。従来アルゴリズムでは数十分〜数時間かかっていた事前計画を1秒未満に短縮。産業用ロボットが環境の特徴（壁、バー、テーブル面など）を利用して把持物体を素早く再配置できるようになり、ピッキング・ソーティング・複雑な工具使用などのタスクで威力を発揮します。 「モーション・コーン」で物理計算を可視化・簡略化 既存アルゴリズムが遅い理由：検討する全モーションについて、ニュートンの運動法則やクーロンの摩擦法則など物理法則の充足確認が必要だから。これを解決するのが「モーション・コーン」——摩擦の

過去50年の大気現象（対流性嵐、竜巻、シアー誘導乱流、マイクロバースト、音響重力波、ハリケーン）の音響研究により、これらが強力なインフラ音（超低周波音）放出源であることが判明。現在の短期気象予報は電磁波（EM）レーダーとラジオゾンデデータに依存しています。 既存手法の限界 レーダー： 能動リモートセンサで範囲限定。ビームがメソサイクロン循環をオーバーシュートする恐れ、コナール領域で検知不能の可能性 ラジオゾンデ： 世界各地から1日2回打ち上げ、STUV図プロットとCAPE値算出用。使い捨て、決められた地点のみ、最大125マイル漂流。年間約75,000個消費 NASAの高性能空飛ぶ気象システ

伸縮性・軽量素材で作られたウェアラブル技術により、ほぼ1世紀変わらなかった心電計よりも簡単かつ正確な心臓健康監視が可能になります。 グラフェンベースの電子タトゥー（e-タトゥー）は皮膚に貼り付け、電気的・生体力学的信号など多様な身体反応を測定。非常に軽量で伸縮性が高く、心臓の上に長期間貼付してもほぼ不快感がありません。心電図（ECG）と心震図（SCG）を同時に測定できる初の超薄型伸縮デバイスです。スマホから遠隔給電されます。 ECGとSCGの相補的価値 ECG単独では心臓健康判定に十分な精度がありませんが、SCG信号記録と組み合わせると追加情報が得られます。SCGは一種の品質管理として、ECG

高分子微粒子は風洞試験の気流シーディング、生物・組織学的染色などに広く使用されています。風洞用途では粒子画像流速測定（PIV）で、モデル・表面と周囲気流の相互作用を把握します。壁面付近の計測は特に重要ですが、被験モデル表面での入射光反射による巨大なバックグラウンドノイズのため、極めて困難です。したがって、気流特性を正確に描写できる（粒子ラグ最小）材料で気流をシーディングしつつ、壁面付近計測でS/N比を改善できる材料は、風洞研究者にとって高い関心事です。 ポリスチレンマイクロスフィアは亜音速気流研究の標準的種子材ですが、壁面付近計測では最先端種子材と比較して優位性がありません。そこでNASAの科

中耳炎は鼓膜の奥（中耳腔）に液体が溜まり、それが感染した状態。滲出性中耳炎でも液体貯留は一般的で、いずれも痛みや難聴の原因になります。新しいスマホアプリは、紙片とスマホのマイク・スピーカーだけで鼓膜裏の液体を検知。検出確率85%で、専門医が音響や空気圧で検査する従来法と同等の精度です。 鳥のさえずりのような音で液体を検知 スマホから紙製漏斗を通じて耳に向け、150ミリ秒の連続音（鳥のさえずりのようなチープ音）を再生。音波が鼓膜で反射し、漏斗を戻ってスマホのマイクで拾われます。元のチープ音と反射波の干渉パターンを解析し、液体の有無を判定。 液体なし： 鼓膜がよく振動し、多様な音波を反射。元の

フォトディテクタ（光センサ）は現代生活の利便性を支えています。光エネルギーを電気信号に変換し、自動ドアの開閉やスマホ画面の明るさ自動調整などを可能にします。研究者たちはこの技術を、スマホ画面用素材としてCorning社が製造する耐久性の高いゴリラガラスと統合することで、フォトディテクタの用途を拡張しています。 低温製造と低消費電力の両立 ガラス上でフォトディテクタを製造・スケールアップするには、比較的低温（高温でガラスが劣化するため）で行い、かつ最小エネルギーでガラス上で動作させる必要があります。最初の課題解決に、化学化合物「二硫化モリブデン」をガラスコーティング材として採用することが最適と判

フラッターは航空機タービンブレードを破壊する複雑な振動現象で、過去に複数の航空事故の原因となってきました。航空宇宙研究では、タービンブレードにおける望ましくない自己持続振動を指し、制御不能に陥るとブレードだけでなくエンジンや主翼までも破壊します。 研究者たちは、フラッター発生の兆候を早期に検知する手法を開発。これにより、より軽量で効率的なタービン設計を阻んできた主要課題の一つが解決されつつあります。 複雑ネットワークとしてのタービンファンモデル 核心アイデア：タービンファンを「相互に関連した複雑なオシレーターのネットワーク」として数学的にモデル化し、フラッターを「気流増加に伴う、ますます多くの

リチウムイオン電池はEVからスマホまで至る所にありますが、大規模な故障リスクを抱えています。実際、電池はまだ「謎の多い存在」です。 「我々はまだ学習過程にあります」と、スウェーデンRISE研究所のプロジェクトマネージャーRoeland Bisschop氏はTech Briefsのライブプレゼンテーションで語ります。「リチウムイオン電池について、まだ理解できていないことがたくさんあります。」 熱暴走のメカニズムとリスク 安全な動作条件を超えると「熱暴走」が発生し、温度が急上昇。電池セル内で圧力が上がると、ケーシングが破裂し、引火性・有毒ガスが放出され、発火する可能性があります。 このような爆発

一方通行の狭い路地で2台の車が正面から向かい合う状況を想像してください。人間なら相手とアイコンタクトや手信号で「譲り合い」を交渉し、安全にすれ違えます。しかし自動運転車にとって、相手ドライバーの協調性を理解し、適切な振る舞いをするのは困難な課題です。 カーネギーメロン大学Argo AI自動運転車研究センターの研究者たちが開発した新アルゴリズムは、ドライバーの「協調性レベル」（相手を通すために路肩に寄る可能性）をモデル化することで、混雑した狭い路地での自律走行を可能にします。 マルチエージェント強化学習（MARL）で人間らしい振る舞いを獲得 Christoph Killing氏率いるチームは、「

ポッドキャストシリーズ「Heres an Idea™」の本エピソードでは、1ドルの「自分で作る」デバイスから脳波を監視する高度なシステムまで、多様な新・改良型補聴器を紹介します。 「Heres an Idea」は、今最もエキサイティングな技術の開発者たちへのインタビューを通じて、発明の裏にあるインスピレーションをお届けします。 取り上げた技術 (01:13) VAでの革新：軟骨崩壊用3Dプリントステント (08:02) 1時間で自作できる1ドル補聴器「LoCHAid」 (15:28) 「カクテルパーティー問題」を解決する脳波制御補聴器 (22:19) 人工内耳調整用脳波モニター 各技術の詳

Calnetix TechnologiesCerritos, CAwww.calnetix.com NASAの「四層式二酸化炭素スクラバー（4BCO₂）」が、厳格な地上試験を経て国際宇宙ステーション（ISS）への搭載が計画されています。次世代CO₂除去システムには、Calnetix Technologies製の高速インラインブロワーとデュアルコントローラが採用されています。 磁気浮上ブロワーとハイブリッドコントローラ ブロワーアセンブリは、磁気軸受を採用したコンパクトなインラインブロワー（Momentum™）と、統合型ハイブリッドデュアルコントローラ（Continuum™）で構成。磁気浮上式イ

NASAの土砂災害予測にご協力を 土砂災害は毎年、数十億ドルの損害と数千人の死者を出しています。しかし、いつどこで土砂災害が発生したかを把握するグローバルな仕組みはまだありません。 市民科学アプリ「Landslide Reporter」を通じて、オープンプラットフォーム「COOLR（協調型オンライン土砂災害リポジトリ）」に土砂災害報告を共有できます。あなたの貢献が予測精度向上につながります。 Techbriefs.comの新着情報 ノースウェスタン大学のAnge-Therese Akono教授が、セメントにナノ粒子を添加してより強靭で環境に優しく、かつ「スマート」な材料を開発。スマートセメ

SpinoffはNASAの年次刊行物で、商業化に成功したNASA技術を紹介しています。これらの技術は医療、消費財、輸送、公共安全、コンピュータ技術、環境資源などの分野で製品・サービスの開発に貢献しています。 月面の塵（レゴリス）は本棚の埃とは全く異なります。至る所にあり、研磨作用があり、あらゆるものに付着します。アポロ計画で月面塵を清掃するために設計された真空装置さえ故障させるほどです。NASAの月再訪問に向け、人体と機器に危険なこの塵の管理が必須となります。第一歩は、いつどれだけの塵が舞っているかを把握すること。この取り組みが、地球での大気汚染対策にも役立っています。 アポロ計画を悩ませた

エンジニアたちが、首に貼るだけで血圧と心拍数を継続的に測定しながら、グルコース、乳酸、アルコール、カフェインのレベルまで同時に計測できる柔らかく伸縮性のある皮膚パッチを開発しました。心血管シグナルと複数の生化学レベルを同時に監視できる世界初のウェアラブルデバイスです。 切手大のプラットフォームに異種センサを統合 このパッチは、切手大の小さなプラットフォーム上に全く異なる種類のセンサを融合させています。各センサが物理的または化学的な変化を個別に捉え、それらを一つのウェアラブルに統合することで、体内で何が起きているのかをより包括的に把握できるようになっています。 基礎疾患を持つ人々が日常的に健康

磁性材料であるニッケル-鉄（Ni-Fe）合金が温度上昇にもかかわらず膨張しない「インバー効果」に関連する現象が、常磁性（弱磁性）の高温合金において新たに発見されました。 この研究には、新しいインバー効果を説明する一般理論が含まれており、優れた機械的安定性を持つ高温合金の設計を大きく前進させるものです。「不変」を意味するインバー塑性により、磁気的に無秩序なNi-Fe合金は広い温度範囲で実質的に不変の変形挙動を示し、極めて高温環境下でのタービンなどの機械用途に理想的です。 従来のインバー効果の謎を解明 インバー効果には熱膨張と弾性（曲げた後に元に戻る能力）の2つの既知の効果があり、これらは温度と磁