이 질퍽한 로봇은 펌프질을 해서 돌아다닙니다.

코넬 엔지니어들의 새로운 발명품은 유체를 펌핑하여 움직입니다.

작성자: Charlotte Hu | 게시일: 2023년 1월 24일 오후 6시(EST)

우리는 로봇을 생각할 때 일반적으로 투박한 기어, 기계 부품, 갑작스러운 움직임을 떠올립니다. 그러나 새로운 세대의 로봇은 이러한 틀을 깨려고 노력했습니다.

체코의 극작가 카렐 차페크가 1920년에 "로봇"이라는 용어를 처음 만든 이후로 이러한 기계는 다양한 형태와 크기로 발전해 왔습니다. 로봇은 이제 자기장, 공기 또는 빛과 같은 다양한 색다른 모터에 의해 제어되는 관절을 갖춘 단단하거나, 부드럽거나, 크거나, 미세하거나, 실체가 없거나 인간과 유사할 수 있습니다.

코넬 대학교 엔지니어 팀의 새로운 6개 다리 소프트 로봇은 복잡한 움직임을 달성하기 위해 유체 구동 모터를 사용하여 동작에 자체 회전을 적용했습니다. 결과: 배터리로 작동되는 Arbotix-M 컨트롤러와 상단에 두 개의 주사기 펌프가 있는 배낭을 운반하는 자립형 벌레 모양의 장치입니다. 주사기는 로봇이 초당 몸 길이의 0.05배의 속도로 표면을 따라 움직일 때 로봇의 팔다리 안팎으로 액체를 펌핑합니다. 로봇의 디자인은 지난 주 Advanced Intelligent Systems 저널에 게재된 논문에 자세히 설명되어 있습니다.

이 로봇은 문어와 같은 중앙 "뇌" 외부에 있는 신체의 다른 부분을 사용하여 로봇이 환경에 대한 정보를 생각하고 수집할 수 있는 방법을 탐구하는 코넬 대학의 집단 구현 지능 연구소(Collective Embodied Intelligence Lab)에서 탄생했습니다. 이를 통해 로봇은 과도한 계산 대신 반사 신경을 사용하여 다음에 수행할 작업을 계산합니다.

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로봇을 만들기 위해 팀은 6개의 속이 빈 실리콘 다리를 만들었습니다. 다리 내부에는 액체로 채워진 벨로우즈(아코디언 내부 그림)와 폐쇄 시스템으로 배열된 상호 연결 튜브가 있습니다. 튜브는 시스템에 흐르는 유체의 점도를 변경하여 다리 모양을 변형시킵니다. 벨로우즈 구조의 기하학적 구조 덕분에 주사기의 유체가 각 다리 내부의 위치와 압력을 조정하는 특정 방식으로 안팎으로 움직일 수 있어 다리가 뻣뻣하게 늘어나거나 휴식 상태로 수축됩니다. 압력과 위치의 다양하고 교대적인 조합을 조정하면 다리와 로봇을 움직이게 하는 순환 프로그램이 생성됩니다.

보도 자료에 따르면 코넬 대학의 박사후 연구원이자 해당 연구의 저자인 Yoav Matia는 "액추에이터의 가능한 동작을 예측하고 다양한 입력 압력, 기하학적 구조, 튜브 및 벨로우즈 구성이 어떻게 이를 달성하는지 예측할 수 있는 완전한 설명 모델을 개발했습니다. – 단일 유체 입력으로 모두 가능합니다.”

이러한 고무 관절의 유연성으로 인해 로봇은 풍경이나 통과하는 장애물의 특성에 따라 보행이나 보행 스타일을 변경할 수도 있습니다. 연구원들은 이러한 유체 기반 모터와 민첩한 팔다리 뒤에 있는 기술이 3D 프린팅 기계 및 로봇 팔과 같은 다양한 다른 응용 분야에 적용될 수 있다고 말합니다.

Charlotte는 Popular Science의 보조 기술 편집자입니다. 그녀는 우리와 기술의 관계가 어떻게 변화하고 있는지, 그리고 우리가 온라인에서 생활하는 방식을 이해하는 데 관심이 있습니다. 여기에서 저자에게 문의하세요.