2018 Fiscal Year Research-status Report
Exploration of sea and outer space using hybrid robots of life and machine
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18K18792
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田中 陽 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, ユニットリーダー (40532271)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 地球惑星探査 / 海底探査 / 生存圏 / 乾燥耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人類は、進化とともにその活動圏を拡げてきた。現代、地球上の陸地はほぼ探索が完了したといえるが、将来は海や宇宙に活動範囲を拡げていくであろう。ただし、それには地形や生態系などの探索が不可欠になるが、従来法であるリモート探索は情報の精度や質に限界があり、探索機は広範囲をカバーするには膨大な数とコストがかかる。そこで本研究では、根本的に発想を変え、生物に機械を組み込んだハイブリッドロボットを使った探索を実証する。まず比較的容易な(1)海の探索法を検証し、その知見を活用し、(2)宇宙についても挑戦することを目的とした。
当該年度は、まず海の探索法の検証として、発電魚であるシビレエイに通信装置を取り付け、これをシビレエイの発生電力で駆動・通信させられることを実証した。一定の電力がコンデンサに溜まれば、これを自動的に通信に使うような回路を組み、シビレエイは空気中でとくに刺激を与えず、不定期に出る自発的な電撃のみを用いることとした。このようなシステムを構築することで、水中でも使いやすい音波ではなく電磁波（電波）ではあるが、約5 mほどの遠隔地まで断続的に信号を送ることができることを確認した。また、宇宙探索のためには、宇宙でも生存可能な乾燥耐性昆虫であるネムリユスリカを用いて、その動きを検知および通信できるような微小デバイスを試作した。今後、これらのデバイスや手法を発展させ、実際に探索に用いられることを示していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当該年度は、実際にシビレエイの発生電力がデバイス駆動に使えることが示され、またネムリユスリカの動きをデバイスで検出できることも明らかになったことで、まずは当初の計画を達成できたといえる。また、シビレエイの動きを解析する実験を通して、その底棲性や動きの特性が証明され、ネムリユスリカについてもその特徴的な動きを捉えることに成功しており、想定以上に研究が進捗しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、シビレエイやネムリユスリカの挙動解析をさらに進め、これらの特徴的な動きから、探索に関係する、どのような物理・化学または生物的な情報を得ることができるのか、検証する。また、デバイスの開発についても、これらの特性に適した、省電力または環境発電的に駆動するものを作製し、生物を用いた探索を、電池等の電源に依存せず無電力でできるように研究を推進する。そのために、実際の海や乾燥地といった現場での実験も進めていく。
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| Causes of Carryover |
当該年度は、シビレエイ駆動型通信機およびネムリユスリカ接着型の小型受動通信機について、既存品を用いて実験に成功したため、当初想定よりも早く、通信デバイス実証に成功した。これにより、研究自体は当初の計画よりも進展したことになるが、必然的にデバイス作製に必要な予算が少なくなり、それ相当分として研究費の未使用分が発生した。
未使用分と翌年度請求の合計1,889,838円は、今後デバイス最適化のためのデバイス開発費として物品費として生物材料他、試薬や実験器具などの消耗品として400,000円、学会参加や打ち合わせ等のための旅費として200,000円、実験員等の人件費として1,200,000円、論文投稿費などその他として89,838円を計画している。
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| Remarks |
研究室ホームページ
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