ゴキブリをサイボーグ化して複雑な障害物や地形を乗り越えさせる実験に大阪大学などのチームが成功（Gigazine 2025年03月13日 17時00分）
ロボットは災害現場や極端な環境など、人間による救助や捜索が困難な場所で活動することが期待されていますが、複雑な地形を乗り越える能力を小型ロボットに搭載するにはさまざまな課題があります。そこで日本の大阪大学などの研究チームが、「ゴキブリに電子機器を搭載してサイボーグ化する試み」に取り組んでいます。
Biohybrid Behavior-Based Navigation with Obstacle Avoidance for Cyborg Insect in Complex Environment | Soft Robotics
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/soro.2024.0082
Combining millions of years of evolution with tech wizardry: the cyborg cockroach – ResOU
https://resou.osaka-u.ac.jp/en/research/2025/20250217_1
Scientists Turned Cockroaches Into Cyborgs, Giving Them Navigation Superpowers : ScienceAlert
https://www.sciencealert.com/scientists-turned-cockroaches-into-cyborgs-giving-them-navigation-superpowers
「昆虫をサイボーグ化する」と聞くと荒唐無稽な発想だと思うかもしれませんが、サイボーグ昆虫には「電力供給やバッテリーが最小限で済む」「もともと小さいため小型化が簡単」「さまざまな障害物を乗り越える能力を最初から備えている」など、さまざまな利点があります。しかし、サイボーグ昆虫に関するこれまでの研究は、ナビゲーションを支援する外部機器を備えた平面など、比較的単純な環境がほとんどだったとのこと。
そこで、日本の大阪大学とインドネシアのディポネゴロ大学の研究チームは、現実世界でさまざまな場所に潜り込む能力が実証されており、耐久性も非常に高い「ゴキブリ」をサイボーグ化する研究に取り組みました。論文の筆頭著者であるディポネゴロ大学のMochammad Ariyanto氏は、「小型でも機能するロボットの作成は困難であるため、私たちは物事をシンプルにすることでこの障害を回避したいと考えました。電子機器を昆虫に取り付けるだけで、ロボット工学の細かい部分を避け、目標達成に集中することができます」と述べています。
研究チームがサイボーグ化したのは、西インド洋のマダガスカルに生息するマダガスカルゴキブリという種類のゴキブリです。科学系メディアのScience Alertは、記事作成時点で最も優れたロボットでさえ動作は生物よりもぎこちなく、特に階段の上り下りといった垂直方向の動作はロボットにとって大きな課題だと指摘。その点、ゴキブリは垂直の壁を登ったり、段差を乗り越えたり、時には細いパイプの中を走ったりと高い機動性を持っています。
サイボーグゴキブリに搭載された電子部品は重さ約2.9gで、動きや障害物、温度などのデータを検出するセンサーが含まれており、ゴキブリ生来の能力と協調して動作するようにプログラムされていました。また、小さな電極を通じて刺激を与えることでサイボーグゴキブリが進む方向を誘導できましたが、必要ない時はゴキブリ自身の動作を邪魔しないようにしたとのことです。
研究チームが、以下の石や木材が散らばった砂地という比較的単純な環境でテストしたところ、サイボーグゴキブリはスムーズに目的地までたどり着くことができました。
次に研究チームは、以下のように障害物がより密集して高低差のある環境でテストしました。すると、より時間はかかったもののサイボーグゴキブリは障害物を回避したり乗り越えたりして、目的地に到達することができました。
論文の上級著者である大阪大学の森島圭祐教授は、「私たちのサイボーグ昆虫は、純粋に機械的なロボットよりも少ない労力とパワーで目的を達成できると信じています。私たちの自律型バイオハイブリッドナビゲーションシステムは、転倒からの復帰など従来のロボットが直面してきた問題を克服しています。これは、実験室の外に出て荒野のような現実のシナリオに踏み出すために必要です」とコメントしました。
【関連記事】
