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マイクロボット

索引 マイクロボット

マイクロボット(Microbot)またはマイクロロボット(Microrobot)は、大きさが 1mm 以下の自律移動可能な超小型ロボット、またはマイクロメートル単位の物体を扱えるロボットを指す。 「マイクロ」と言う言葉が小さいこと一般を指すため、混乱を避けるために大きさによって分類することがなされる。ナノロボットは、大きさが1マイクロメートル以下のロボットであるか、または1000ナノメートル未満の大きさの物体を扱えるロボットである。また、ミリロボットは大きさが1cm以下のロボット、ミニロボットは大きさが10cm以下、小型ロボットは大きさが100cm以下とされる。ただし、現状では単に小さいロボットを総称して「マイクロロボット」と呼ぶことが多い。またそのようなサイズの機械一般を指しては「マイクロマシン」と言う。 このような小さいロボットの研究や概念設計は1970年代初期、アメリカ合衆国の情報機関が極秘に開始した。当時想定されていた応用は、捕虜救出の補助や電子妨害任務である。当時は小型化技術が不十分だったため、概念設計通りのプロトタイプ開発はすぐには行えなかった。 非常に小型のロボットを発展の著しいMEMSを利用して実現するという考え方は、Anita M. Flynn の論文 “Gnat Robots (and How They Will Change Robotics)" で一般に提唱された(Proceedings of the IEEE Micro Robots and Teleoperators Workshop, Hyannis, MA, 1987年11月)。 マイクロボットは小さい故に安価に製造できる可能性があり、人間や大きなロボットには小さすぎる環境や危険すぎる環境を多数のマイクロボットで探索することが可能となる。地震で倒壊した建物で生存者を探索したり、生物の体内を探索したりといった応用が期待されている。個々のマイクロボットは力も計算能力も小さいが、多数のマイクロボットを使うことでそれを補うことができる。 20世紀末の10年間でマイクロコントローラが劇的に進化し、シリコン上の超小型の機械システム(MEMS)が登場し、マイクロボットが実現可能となったが、現実のマイクロボットはセンサ以外の機械部品にシリコンは使っていない。 マイクロボット開発の最大の課題の1つとして、非常に限られた電源で動きを実現するという問題がある。小型軽量の電池を使う方法以外に、振動や光エネルギーといった形で周囲からエネルギーを得る方法がある。 最近では Wi-Fi のような無線通信技術が登場したことでマイクロボットの通信能力が向上してきた。これにより、複数のマイクロボットが相互に通信しながら、より複雑な作業をこなすことが可能となってきている。.

20 関係: 家庭用ロボットナノメートルマイクロマシンマイクロメートルマイクロコントローラロボットプロトタイプスイス連邦工科大学センチメートル無線通信量子ロボット自由振動電池電源IEEEMEMSWi-Fi捕虜情報機関20世紀

家庭用ロボット

家庭用ロボット(かていようロボット、domestic robot)とは、家庭で用いられるロボットのことである。.

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ナノメートル

ナノメートル(nanometre、記号: nm)は、国際単位系の長さの単位で、10−9メートル (m).

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マイクロマシン

マイクロマシンとは、超小型機械のこと。大きさの定義はまちまちであるが、mmオーダーからμmオーダーの機械構造をいう。 一般に動くものをいうが、流路などデバイス自体が動かないものも含まれる。 世界的にはMEMS(Micro Electro Mechanical System)と言われるが、日本やヨーロッパでは、マイクロマシンということが多い。 必ずしもMEMS.

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マイクロメートル

マイクロメートル(micrometre, 記号µm)は、国際単位系 (SI) の長さの単位である。 マイクロメートルはメートルにSI接頭辞のマイクロをつけたものであり、は (m) に等しい。よって、、 とも等しい。 マイクロメートルは赤外線の波長程度の長さである。 ナノメートル ≪ マイクロメートル ≪ ミリメートル.

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マイクロコントローラ

マイクロコントローラ(microcontroller)は、コンピュータシステムをひとつの集積回路に組み込んだものである。.

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ロボット

ボット(robot)は、人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。 主に以下に大別することが可能である。.

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プロトタイプ

プロトタイプ(prototype)は、デモンストレーション目的や新技術・新機構の検証、試験、量産前での問題点の洗い出しのために設計・仮組み・製造された原型機・原型回路・コンピュータプログラムのことを指す。 「プロトタイプ」(原型)という言葉の原義的には、量産モデルに発展させることが前提、ないし少なくともそのつもりはあるという点が、実験機や試験機や試作機(車)などと異なるが、たとえば制式採用を決定するコンペで敗れるなどして結局量産されないこともままあり、厳密な区別は無い(難しい)。.

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スイス連邦工科大学

イス連邦工科大学(スイスれんぽうこうかだいがく、Eidgenössische Technische Hochschule, ETH、École Polytechnique Fédérale, EPF)は、スイスにある工学系の単科大学である。.

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センチメートル

ンチメートル(記号cm)は、国際単位系(SI)の長さの単位で、メートル(m)に相当する。基本単位のメートルとを表す接頭辞センチを組み合わせた単位である。.

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無線通信

無線通信(むせんつうしん)は、伝送路として線を使わない電気通信のことである。しばしば短縮して「無線」と呼ばれる。線を使わない無線通信に対して、線を使う通信の方は有線通信と呼ぶ。無線通信は軍事行動においてこそ長所際立つものの、気候変動や気温・水温などの変化によって受信が不安定なものとなる。.

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量子ロボット

量子ロボット (quantum robot) は、理論上の可動式量子ナノシステムである。これはナノテクノロジーを用いて製造することができると考えられている。これには量子コンピュータやそれを環境と作用させる特別な素子なども含まれる。量子ロボットは、環境の量子状態に変化を引き起こしたり、変化を計測したりすることができる。 量子ロボットのコンセプトはPaul Benioffによって1997–98年に示唆された。.

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自由振動

自由振動(じゆうしんどう、free oscillation、free vibration)とは、ある系がその固有振動数で振動することである。減衰のない自由振動では強制振動とは異なり、系に外部から力が作用しなくても運動しつづける。.

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電池

アルカリマンガン乾電池 電池(でんち)は、何らかのエネルギーによって直流の電力を生み出す電力機器である。化学反応によって電気を作る「化学電池」と、熱や光といった物理エネルギーから電気を作る「物理電池」の2種類に大別される。.

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電源

パソコンの電源の規格「ATX電源」の内部 電源(でんげん)は、電力供給の源、またはそれから供給される電力そのもの。さまざまな段階での「源」が電源と呼ばれる。.

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IEEE

IEEE(アイ・トリプル・イー、The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)は、アメリカ合衆国に本部を持つ電気工学・電子工学技術の学会である。.

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MEMS

MEMS(メムス、Micro Electro Mechanical Systems)は、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路を一つのシリコン基板、ガラス基板、有機材料などの上に微細加工技術によって集積化したデバイスを指す。プロセス上の制約や材料の違いなどにより、機械構造と電子回路が別なチップになる場合があるが、このようなハイブリッドの場合もMEMSという。 主要部分はLIGAプロセスや半導体集積回路作製技術にて作るが、立体形状や可動構造を形成するための犠牲層エッチングプロセスをも含む。 本来、MEMSはセンサなどの既存のデバイスの代替を主な目的として研究開発が進められていたが、近年はMEMSにしか許されない環境下での実験手段として注目されている。例えば、電子顕微鏡の中は高真空で微小な空間だが、MEMSならばその小ささと機械的性質を利用して電子顕微鏡下での実験を行うことができる。また、DNAや生体試料などのナノ・マイクロメートルの物質を操作・捕獲・分析するツールとしても活躍している。 現在、製品として市販されている物としては、インクジェットプリンタのヘッド、圧力センサ、加速度センサ、ジャイロスコープ、プロジェクタ・写真焼付機等に利用されるDMD、光造形式3Dプリンターやレーザープロジェクタ等に使用されるガルバノメータなどがあり、徐々に応用範囲は拡大しつつある。 市場規模が拡大して応用分野も多岐にわたるため、期待は大きく、第二のDRAMと言われたこともある。.

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Wi-Fi

Wi-Fi(ワイファイ)とは、無線LANに関する登録商標である。Wi-Fi Alliance(アメリカ合衆国に本拠を置く業界団体)によって、国際標準規格であるIEEE 802.11規格を使用したデバイス間の相互接続が認められたことを示す名称。.

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捕虜

捕虜(ほりょ, Prisoner of war, POW)とは、武力紛争(戦争、内戦等)において敵の権力内に陥った者をさす。近代以前では、民間人を捕らえた場合でも捕虜と呼んだが、現在では捕虜待遇を与えられるための資格要件は戦時国際法により「紛争当事国の軍隊の構成員及びその軍隊の一部をなす民兵隊又は義勇隊の構成員」等定められている捕虜の定義は、1907年のハーグ陸戦条約附属規則では第1条〜第3条、1929年の俘虜の待遇に関する条約では第1条、1949年のジュネーヴ第3条約では第4条にある。。 第二次世界大戦以前の日本においては、公式には俘虜(ふりょ)と呼ばれた例:ハーグ陸戦条約(陸戦ノ法規慣例ニ関スル条約)では、prisonniers de guerre(フランス語)の訳語に「俘虜」を用いている。。 なお、古代中国においては、中国に攻め込んできた野蛮人(虜)を捕らえる事を捕虜と称した(例:「捕虜将軍」)。.

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情報機関

情報機関(じょうほうきかん、Intelligence agency)とは、国家の安全保障の観点から情報を収集・分析し、政府首脳に報告する政府機関である。諜報機関(ちょうほうきかん)と同義。.

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20世紀

摩天楼群) 20世紀(にじっせいき、にじゅっせいき)とは、西暦1901年から西暦2000年までの100年間を指す世紀。2千年紀における最後の世紀である。漢字で二十世紀の他に、廿世紀と表記される場合もある。.

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