이 길을 걸어보세요: 로봇 지네는 모바일 기계의 미래가 될 수 있습니다

일본 오사카 — 여러분은 이미 로봇 개를 보셨을 것입니다. 이제 일본의 과학자들이 직선 경로에서 곡선 경로로 즉시 움직임을 전환할 수 있는 로봇 "지네"를 만들었습니다. 오사카대학교 기계과학과 생명공학과 연구원들은 이 새로운 종류의 보행 로봇이 동적 불안정성을 이용하여 돌아다닐 수 있으며 잠재적으로 수색 및 구조 작업부터 우주 탐사에 이르기까지 광범위한 노력을 지원할 수 있다고 말합니다.

예를 들어, 이러한 구조 로봇은 생존자를 찾기 위해 울퉁불퉁한 지형을 횡단할 수도 있고, 외계 세계의 언덕이 많은 경사면을 가로질러 갈 수도 있습니다.

커플링의 유연성을 변경함으로써 로봇은 복잡한 계산 제어 시스템 없이 회전할 수 있습니다. 잠시 자연으로 돌아가서 지구상에 사는 대부분의 동물은 다양한 환경에서 더 높은 수준의 이동성을 촉진하는 다리를 사용하는 강력한 이동 시스템을 개발했습니다. 그러나 과거에 이 접근 방식을 복제하려고 시도한 엔지니어들은 일반적으로 다리가 있는 로봇이 놀라울 정도로 취약하다는 사실을 발견했습니다.

한쪽 다리만 부러지더라도 반복적인 스트레스로 인해 로봇의 기능이 심각하게 제한될 수 있습니다. 또한 로봇이 복잡한 환경을 횡단할 수 있도록 많은 수의 관절을 제어하려면 귀중한 컴퓨터 성능이 많이 필요합니다. 가설적으로 설계 개선은 탐사 또는 구조 차량 역할을 하고 위험한 지역에 진입하기 위한 자율 또는 반자율 로봇을 구축하는 데 매우 도움이 될 수 있습니다.

그래서 오사카대학교 연구팀은 자연적 불안정성을 활용하고 직선 보행을 곡선 동작으로 변환할 수 있는 생체모방형 '다족류' 로봇을 개발했습니다. 최근 발표된 연구에서 연구자들은 6개의 세그먼트(각 세그먼트에 두 개의 다리가 연결되어 있음)와 유연한 관절로 구성된 로봇을 설명합니다. 조정 가능한 나사를 사용하면 걷는 동작 중에 모터에 따라 커플링의 유연성을 변경할 수 있습니다.

연구 저자들은 관절의 유연성이 증가하면 직진 보행이 불안정해지는 "갈퀴 포크 분기"라는 상황이 발생한다는 것을 입증할 수 있었습니다. 대신 로봇은 곡선 패턴(오른쪽 또는 왼쪽)으로 걷기로 전환합니다. 다른 시나리오에서는 엔지니어가 불안정성을 생성하지 않으려고 노력할 것입니다. 그러나 이 경우 제어하여 사용하면 실제로 효율적인 기동성이 가능해집니다.

"우리는 빠른 움직임 변화를 유도하기 위해 자신의 움직임의 동적 불안정성을 제어할 수 있는 매우 민첩한 특정 곤충의 능력에 영감을 받았습니다."라고 연구 공동 저자인 Shinya Aoi는 대학 발표에서 말했습니다.

이 접근 방식은 신체 축의 움직임을 직접 조종하는 대신 유연성을 통해 제어하므로 계산 복잡성과 에너지 요구 사항을 크게 낮출 수 있습니다. 특정 위치에 도달할 수 있는 로봇의 능력이 테스트되었으며, 연구자들은 실제로 목표물을 향해 곡선 경로를 택하여 탐색할 수 있다고 지적했습니다.

연구 공동저자인 Mau Adachi는 "우리는 수색 및 구조, 위험한 환경에서의 작업 또는 다른 행성 탐사와 같은 다양한 시나리오에서 응용 프로그램을 예측할 수 있습니다."라고 결론지었습니다.

미래 버전의 로봇에는 더 많은 세그먼트와 제어 메커니즘이 포함될 수도 있습니다.

이 연구는 Soft Robotics 저널에 게재되었습니다.

저자 소개

John은 자신을 꽤 좋은 사람이자 더 나은 작가라고 생각합니다. 하지만 그는 편견이 있는 것은 인정합니다.

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