概要 2026年2月のロボティクス＆モーション制御特別レポートは、触覚センシング、ビジョンシステム、ソフトロボティクス、自律手術、AI駆動設計にわたる革新を紹介し、ロボティクス環境を変革する最先端の進歩を示しています。 重要なブレイクスルーは、ケンブリッジ大学とユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの研究者たちによって開発された、柔軟で耐久性のある電子ロボットスキンです。複数の異なるセンサーを埋め込む従来のスキンとは異なり、この単一材料のゼラチンベース導電性ハイドロゲルは86万以上の感覚経路を含み、マルチモーダルな触覚検知——圧力、温度、切断、多点接触——を可能にし、人間の皮膚により近く模倣します

壁を透過する電波で視覚の盲点を克服、倉庫作業の自動化に道 研究者たちが、壁を透過する電波を使用して遮蔽されたオブジェクトを検知するロボットを開発しました。RF-Graspと呼ばれるこのロボットは、この強力なセンシングと従来のコンピュータビジョンを組み合わせ、視界から遮られている可能性のあるアイテムを特定して把持します。この進歩は、将来的に倉庫作業を効率化したり、機械がごちゃごちゃしたツールキットからドライバーを取り出せるようにしたりするかもしれません。 倉庫作業は、時には危険な労働条件にもかかわらず、依然として通常人間の領域であり、ロボットの領域ではありません。それは部分的に、ロボットがそん

Sensors Converge 2022：6月27-29日、サンノゼMcEneryコンベンションセンターで開催 Sensors Expoが、新しい名称「Sensors Converge」として、サンノゼのMcEneryコンベンションセンターに帰ってきます。開催期間は6月27〜29日。センサーのさまざまなアプリケーションを強調する9つのカンファレンストラックがありますが、よく見ると共通のテーマがあります。それは「インテリジェントな接続性」──コンバージェンス（融合）です。データを収集し、データを利用可能な情報に変換し、その情報を共有してプロセスを制御し、人々が情報に基づいた意思決定がで

イリノイ大学等の共同研究、粒子フィルターでロボットの空間認識を大幅改善 ロボットは組立ラインの単純作業のような同一反復動作は得意ですが、環境を移動するオブジェクトを知覚する能力に欠けています。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校、NVIDIA、ワシントン大学、スタンフォード大学の研究者たちによる最近の研究では、6Dオブジェクト姿勢推定について研究し、ロボットにより高い空間認識を与えてオブジェクトを操作し、空間をより正確にナビゲートできるフィルターを開発しました。 6D姿勢推定によりロボットがオブジェクトの位置と向きを完全に把握 3D姿勢がカメラに対するオブジェクトの相対的位置であるX

有人探査を支援する宇宙空間・惑星表面での自律組立技術 宇宙空間および惑星表面での組立は、有人ミッションを支援するための様々な技術推進を含む困難な領域です。NASAは、月面で居住モジュールやアンテナのような構造物を建設する自律組立エージェントを開発しています。これらのモジュール式で再構成可能なAssemblerロボットは、継続的な人間の監視とテレオペレーションが禁止されている場所でも、構造物のロボット組立を提供します。 Assemblerロボットチームによる月面構造物組立の概念 Assemblerは、ものを建設するために協力するモジュール式ロボットのチームです。各Assemblerは、

レベル4自律走行の定義と課題 レベル4自律走行車では、車両の自動運転システムがすべての運転タスクを実行し、環境を監視します。ドライバーは車両を制御するオプションがありますが、理論上は人間の運転者がこれらの状況で注意を払う必要はありません。 しかし、レベル4自律走行車のオーナーは、車両が大半の作業を行う際に安全だと感じられるでしょうか？ あなたは安全だと感じますか？ ウェビナーでの専門家議論 「自動運転車テストとシミュレーションの標準化」と題したウェビナーで、読者から自動車業界の2人の専門家へ以下の質問がありました。 「自律走行車（AV）の最小安全レベルとは何か？どの程度安全なら十分か？

自律走行車に必要な3段階のテストアプローチ 自律走行車が道路を走る前に、可能な限り多くのシナリオでテストする必要があります。 シミュレーションソフトウェアとモデルベース開発ツールで仮想「テストドライブ」環境を作成 HIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）テストで、コントローラの実信号を現実をシミュレートするテストシステムに接続。エンジンECUなどのコントローラが、あたかも完成車に搭載されているかのように「思わせる」ことが可能。HILにより、実走行のコストなしで車両コンポーネントを多様なシナリオでテスト可能 もちろん、実際に車を出して走行テスト——オープンロードとクローズドコースの両方で

クモの巣のフラクタル構造を模倣 パデュー大学のイノベーターたちは、クモからヒントを得て、生体医用イメージング向けのより優れた3Dフォトディテクタを開発しています。 クモの巣の繰り返し建築パターンに着想を得て、チームは昆虫や甲殻類の複眼視覚システムのように、入射光の方向と強度を同時に検出できる、耐久性のあるドーム型フォトディテクタアレイを実証しました。 「クモの巣のユニークなフラクタル設計を、あらゆる3D曲面とシームレスにインターフェースできる変形可能で信頼性の高いエレクトロニクスの開発に採用しました」と、パデュー大学生体医工学および機械工学助教授のチ・ホワン・リー氏は述べています。

科学論文からのデータ自動抽出への挑戦 科学論文から重要データを自動的に取得する取り組みの一環として、国立標準技術研究所（NIST）のコンピュータ科学者たちは、密集した低品質のプロット画像データ内にある三角形などの小さな幾何学的オブジェクトを正確に検出する手法を開発しました。パターン検出向けに設計されたニューラルネットワークアプローチを採用し、NISTモデルは現代生活における多くの応用可能性を持っています。 97%の検出精度と数ピクセルの位置精度 NISTのニューラルネットワークモデルは、定義されたテスト画像セット内のオブジェクトの97%を取得し、オブジェクトの中心を手動選択位置から数ピクセル

Spinoffは、NASA技術の成功した商業化を紹介するNASAの年次刊行物です。この商業化は、健康・医療、消費財、輸送、公共安全、コンピュータ技術、環境資源の分野における製品とサービスの開発に貢献してきました。 ISS内部：床・天井・壁の設計で垂直性の錯覚を作り出す 宇宙飛行士の平衡感覚と地球帰還後の再適応 国際宇宙ステーション（ISS）の内部は、軌道上の無重力状態で宇宙飛行士に垂直性の錯覚を与えるように設計されています。「床」は比較的すっきりしており、照明は反対側の「天井」に沿って走り、ほとんどのモニター、ケーブル、頻繁に使用する機器は「壁」に詰め込まれています。宇宙飛行士は内耳

リングとリストバンドの組み合わせで指先を連続追跡 研究者たちは、人差し指の正確な位置を検出し、手の動きを継続的に追跡できるリングとリストバンドの組み合わせ「AuraRing」を作成しました。リングから発せられる信号をリストバンドで受信し、リングとそれに取り付けられた指の位置と向きを特定できます。ジェスチャーや指の向きだけでなく、指の微細な操作を完全に追跡できるものです。 AuraRingの構成：3Dプリントリングに800ターンのコイル、リストバンドに3センサ 磁界ベースの低消費電力トラッキング AuraRingは、3Dプリントされたリングに800回巻かれたワイヤーコイルで構成されます

E-タング技術の概要 特許出願中のE-タング技術は、ナノ構造材料を備えたシリコンベースの櫛形電極（IDE）アレイで構成され、液体サンプル中の生体分子と化学化合物を検出できます。 気相では検出困難な液体中の標的成分 アミノ酸、DNA、ミネラル、塩、水中の溶解性有機揮発成分などの化学物質と生物種は液体中に存在する可能性がありますが、それらの一部は気相では検出不可能な可能性があります。したがって、トロポニンやグルコースなど、既存の市場技術を用いて気相や液相で効率的に検出できない可能性のある一つ以上の標的成分の存在について、特定の体液を検査することが有用な場合があります。 低特異性センサアレイによ

自然のメカノレセプターに学ぶ高速センシング より優れたセンシング能力があれば、ドローンが危険な環境を航行し、車が人為的ミスによる事故を防止できるようになります。現在の最先端センサ技術ではデータ処理が十分に速くありませんが、自然界では可能です。 研究者たちは、クモ、コウモリ、鳥、その他の動物から着想を得たセンサを構築しました。これらの動物の実際の感覚は、メカノレセプターと呼ばれる特殊なニューロンと連結した神経末端です。神経末端（メカノセンサ）は、動物の生存に不可欠な情報のみを検出・処理します。それらは毛、繊毛、羽毛の形をしています。多くの生物学的メカノセンサは、圧力や温度の変化などの閾値に従っ

ドップラーレーダーで建物・駐車車両に反射させる新システム 現在の車両に容易に統合できる新しいレーダーシステムは、ドップラーレーダーを使用して建物や駐車車両などの表面に電波を反射させます。レーダー信号は角度を持って表面に当たり、その反射がビリヤードの球が壁に当たるように跳ね返ります。信号はコーナーの向こうに隠れた物体に当たり、一部が車両に搭載された検出器に跳ね返ってきます。これにより、システムはコーナーの向こうの物体を見て、それが移動中か静止しているかを判別できます。 LiDAR・カメラでは不可能な死角検知 このシステムにより、現在のLiDARやカメラセンサでは記録できない遮蔽物体を車が認識で

オルガノンチップ概念とデータ取得の課題 オルガノンチップの概念は、肺が空気から血流へ酸素を移送するのと同じように、特定の臓器機能を模倣する小規模な生物学的構造を作り出します。目標は、これらのオルガノンチップ（マイクロ生理学的モデルとも呼ばれる）を用いて、毒性評価や新薬の有効性評価のためのハイスループットテストを迅速化することです。 しかし、オルガノンチップ研究が近年大きく進歩した一方で、これらの構造の使用における障壁の一つは、システムから実際にデータを取得するために設計されたツールの不足です。既存のデータ収集方法は、バイオアッセイ、組織学、または組織を破壊する何らかの他の技術を実施することで

過酷な環境でのデータ監視ニーズ 荒々しく、過酷で、予測不可能な地形の広大な領域でデータ監視システムが必要とされることがよくあります。求められるソリューションは信頼性が高くなければなりませんが、システム運用者はリモートサイトを訪れてデータを取得したり定期メンテナンスを行ったりすることは稀です。 長距離無線センサネットワーク（LRWSN）の特長 長距離無線センサネットワーク（LRWSN）は、リモートなオフグリッドロケーションから多様な現場データを取得、収集、中継するワイヤレスメッシュセンサネットワークアーキテクチャです。LRWSNは堅牢で、設置・運用が容易、コスト効率よくスケール可能、ワイヤレス

ワクチン接種記録管理の課題 毎年、ワクチン接種の不足により約150万人の予防可能な死亡が発生しており、主に発展途上国で起きています。ワクチン接種を困難にする要因の一つは、医療記録を保存するインフラの欠如で、誰が特定のワクチンを必要としているかを簡単に判断できないことがよくあります。 量子ドット染料による皮下記録技術 研究者たちは、患者のワクチン接種履歴を、肉眼では見えない染料のパターンとしてデータを保存し、ワクチンと同時に皮下に送達する方法を開発しました。この新しい染料は量子ドットと呼ばれるナノ結晶で構成され、皮下で少なくとも5年間残留し、近赤外光を放出します。これは特別に装備されたスマート

積分視野分光器（IFS）の概要 積分視野分光器（IFS）は、分光と撮像機能を組み合わせた装置です。IFSは2D視野全体にわたるスペクトル情報を提供します。レンズレットベースのIFS設計では、レンズレットアレイを分光器の入射面に配置します。レンズレットアレイで生成されたすべてのビームは分散素子を通過し、カメラで撮像されることで、個々のレンズレットごとにスペクトルが得られます。 従来設計の課題：スペクトルのスタッガリング 従来のレンズレットベースIFS設計では、スペクトルをスタッガー（千鳥）配置して分離し、部分的にしか重ならないようにしています。このスペクトルのスタッガリングは問題となります。検

平衡反転ゲートFETによる高感度電界検出 NASAラングレー研究センターは、電界効果トランジスタ（FET）ベースの固体集積回路を開発しました。ergFETと呼ばれるこのセンサは、材料の電子的特性を特性評価し、手荷物、配線、液体などの検出を可能にし、遠隔心電図などの医療用イメージングにも使用できます。 漏れ電流制御による測定精度向上 この平衡反転ゲート電界効果トランジスタ（ergFET）は、トランジスタのゲート近くに電極を配置し、トランジスタで典型的な漏れ電流を制御・反転させます。この漏れ電流は測定誤差の原因となります。アレイに組み込むことでより高解像度のイメージングが可能で、可動部のない固体

マイクロ流体システム向け一体型センサ NASAゴダード宇宙飛行センターは、サンプリングされている液体の流量と温度をリアルタイムで測定するマイクロ分析システム用センサを開発しました。現在のセンサは液体を別々の温度センサと流量センサに分流するため、液漏れの原因となり、より多くの初期サンプルが必要となります。この設計はその分流を不要にします。本システムのセンサは、ナノリットル/分オーダーの流量と、150℃超から-80℃未満までの温度を測定します。 シリコン窒化物封止と吊り下げ構造で高感度化 このシステムのセンサは、流体流から電気的に絶縁するために窒化シリコン（SiN）で封止され、チャネルの中央に吊