MIT、3方向の動きを捉える3D印刷設計ソフト

MITコンピュータ科学・人工知能研究所（CSAIL）と中国・天津大学の研究チームは、日用品に人の動きを感知する機能を組み込む3D印刷向け設計ソフト「X-Hinges」を開発しました。センサーと配線に異なる導電材料を使って信号干渉を抑え、最大3方向の変形を同時に捉えることで、手袋や照明、物体識別装置などを人の操作に即応する機器として造形できます。

利用者は円柱や長方形などの形を組み合わせ、圧縮、上下、左右から必要な動きを指定します。ソフトは曲がる箇所にセンサーを自動配置し、強い信号を出す素材と干渉を抑える配線用素材を組み込むため、従来の単一軸中心の手法より多様な動作を記録できます。

研究チームは、指の曲がりを読み取り、人型ロボットの手に物のつかみ方を伝える手袋を試作しました。ほかにも、つまんで閉じると明るさが変わる折り紙風ランプや、載せた物を触覚データから識別する装置、サメ型ゲームコントローラーを製作しています。

一方、印刷ごとに電気部品の配置がわずかに変わり、同じ外観の機器でもセンサー値が一致しない校正の壁があります。研究チームはコンピュータービジョンで同型機器の出力をそろえる仕組みを作りましたが、将来は信号の再校正機能を本体へ組み込む考えです。

次の目標は、物を動かす駆動機構と動きを捉えるセンサーを一度の3D印刷で作ることです。実現すれば、後付け部品を減らしつつ、製造現場や家庭で人の操作を学ぶロボットなど、身体性を持つAI向けの新たな基盤につながる可能性があります。