イギリスの16歳の少年が、レゴ マインドストームの部品だけで4本指のロボットハンドを構築しました。このハンドは、高度な3Dプリントモデルに匹敵する力で物体を掴むことが可能です。父親の指導のもと開発されたこのデバイスは、ロボット工学における日常の教育ツールの革新的な活用を示しています。このプロジェクトは、学生向けのアクセスしやすいエンジニアリングを強調しています。
イギリスのブリストル・グラマー・スクールの生徒であるJared Leporaは、14歳の時に父親のNathan Lepora（ブリストル大学のロボット工学教授）と一緒にロボットハンドの開発を始めました。このハンドは、Pisa/IIT SoftHandのような最先端のデザインから着想を得ていますが、市販のレゴ マインドストームのコンポーネントのみを使用しており、これは2022年に生産終了したプログラマブルロボットの構築のための教育キットです。
「父はブリストル大学のロボット工学教授で、手のデザイン[ロボットハンドの]がとても気に入りました」とJaredは言います。「それが教育的な形式でレゴを使って作るというインスピレーションを与えました。」
このデバイスには4本の指があり、それぞれ3つの関節を持ち、腱を介して接続された2つのモーターで駆動されます。レゴのクラッチギアを使用した差動機構により、指は物体に接触するまで同期して動き、人間の把持を模倣します。テストでは、このハンドはプラスチックのコップ、ボウル、0.8キログラムの柔らかいおもちゃなど、9つの家庭用品を正常に掴みました。
性能指標によると、レゴハンドは1本の指を0.84秒で閉じ、0.97秒で開きます。これは、金属ベアリング付きの同等の3Dプリントバージョンの約半分の速度です。静的テストでは、レゴの指は5ニュートンの負荷を支え、6ニュートンの重さを押し、1.8ニュートンの閉合力を行使しますが、3Dプリントモデルではそれぞれ8ニュートン、7ニュートン、2ニュートンです。ただし、レゴの指は長さ145ミリメートル、幅30ミリメートルで、ハンド全体が大きくなります。
「レゴで作った手では、[3Dプリントの手のような]能力の面でそれほど良いものは得られない」とNathanは認めます。制限があるにもかかわらず、Jaredはデザインのモジュール性を指摘します：「モーターを実装した方法では、簡単に取り外せて新しいモーターを追加できます」と、他のレゴピースでアップデートが可能です。
このプロジェクトは、arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2510.15638の論文で詳述されており、手頃な材料が学生主導のロボット工学研究をどのように進展させるかを強調しています。