数十年後、小さなロボット蜂が野花畑を飛び回り、本物の蜂が重要な受粉の仕事を担うのを手伝う姿を想像してみてください。これは、ハーバード大学マイクロロボティクス研究所が長年取り組んできたビジョンです。しかし、その障壁とは？最近まで、ハーバード大学のロボビーが唯一成功していた着陸は、不時着でした。
ハーバード大学の研究者たちは、ガガンボの脚に着想を得た、4本の長く優雅な着陸脚を小型ロボット「ロボビー」に搭載した。（ガガンボは、空飛ぶクモに似た、悪夢のような姿をした無害な昆虫で、巨大な蚊と間違われることが多い）。水曜日にサイエンス・ロボティクス誌に掲載された研究論文で詳述されているように、この軟着陸により、ロボビーは環境モニタリング、災害監視、人工授粉、さらには繊細な生物の操作など、SF映画から飛び出してきたかのような実用化に一歩近づくことになる。
「これまでは、着陸しようとすると、機体を地面から少し離れたところで停止させて投下し、まっすぐに安全に着陸することを祈るだけだった」と、ハーバード大学工学応用科学部の博士課程学生で、この研究の共著者でもあるクリスチャン・チャン氏は、ハーバード大学の声明で説明した。
ハーバード大学工学・応用科学教授のロバート・ウッド氏の指導の下、チャン氏と彼の同僚たちは、同大学の比較動物学博物館のデータベースから新たな着陸設計のインスピレーションを探しました。最終的にガガンボの形態を採用し、RoboBeeに4本の長い関節脚を装備することで、よりソフトな着陸を実現しました。このアップデートでは、小型ロボットの着陸時の速度を減速させる改良型コントローラー（ロボットの頭脳）も搭載されました。この組み合わせにより、声明にあるように「優しく地面に落ちる」着地を実現しました。
以前のバージョンのRoboBeeは、羽ばたく翼から発生する空気の渦が地面近くで不安定さを引き起こし、制御された着陸に苦労していました。これは「地面効果」と呼ばれる問題で、ヘリコプターもこの問題を抱えています。しかし、RoboBeeの重量はわずか0.004オンス（10分の1グラム）、翼幅はわずか1.2インチ（3センチメートル）であるため、この問題はRoboBeeにとってはさらに困難になる可能性があります。
「あらゆる飛行体の着陸成功は、衝突前に地表に近づく際の速度を最小限に抑え、衝突後にエネルギーを速やかに消散させることにかかっています」と、ハーバード大学の元ポスドク研究員で、現在はパデュー大学電気・コンピュータ工学部の助教授を務めるナクソン・パトリック・ヒョン氏は説明する。「ロボビーは翼が小さいにもかかわらず、地表近くを飛行する際の地面効果は無視できず、衝突後には跳ね返ったり転がったりして状況はさらに悪化する可能性があります。」ヒョン氏は、本物の昆虫のように、固体表面と葉の両方でロボビーの着陸試験を主導した。
ガガンボの脚と改良されたコントローラーは、RoboBeeの壊れやすい圧電アクチュエーター（昆虫の筋肉に相当する小型ロボット）を保護する役割も担っています。「マイクロロボット用圧電アクチュエーターの主な欠点は、その脆さと破壊靭性の低さです」と研究者らは論文で説明しています。「柔軟な脚は、墜落着陸時の衝突による破損から繊細な圧電アクチュエーターを保護するのに役立ちます。」
今後、チームはRoboBeeにセンサー、電力、制御の自律性を与えることを目指している。これは声明で「三本柱の聖杯」と呼ばれており、実現が困難と思われている実用化をさらに現実に近づけるものである。
