“뇌가 없는” 소프트 로봇, 복잡한 환경에서 탐색에 성공하는 로봇트 기술의 돌파구

로봇공학 분야에서 새로운 돌파구가 등장했습니다. 연구자들은 인간이나 컴퓨터의 지시 없이도 복잡한 환경을 탐색할 수 있는 소프트 로봇을 개발했습니다. 이 새로운 발명은 이전 연구에서 소프트 로봇이 더 단순한 미로에서 기본적인 탐색 능력을 보여준 데 이어졌습니다.

물리적 지능을 활용한 탐색

노스 캐롤라이나 주립 대학교의 기계 및 항공 우주 공학 부교수이자 연구의 공동 저자인 Jie Yin은 이 발전에 대해 다음과 같이 설명했습니다:

“우리의 이전 연구에서, 우리는 우리의 소프트 로봇이 매우 단순한 장애물 코스를 통해 비틀거리며 돌아갈 수 있다는 것을 보여주었습니다. 그러나 그것은 장애물에 부딪칠 때까지 돌아갈 수 없었습니다. 이 제한으로 인해 로봇은 때때로 갇히게 되고, 평행한 장애물 사이에서 앞뒤로 튀어 다니게 됩니다.”

그는 추가로 말했습니다, “우리는 자체적으로 돌아갈 수 있는 새로운 소프트 로봇을 개발했습니다. 이것은 비틀거리는 미로를 통과하고,甚至 움직이는 장애물을 피하는 것을 가능하게 합니다. 모든 것이 컴퓨터의 지시에 의존하지 않고 물리적 지능을 사용하여 이루어집니다.”

“물리적 지능”이라는 용어는 외부의 인간이나 컴퓨터 개입에 의존하지 않고, 구조 설계와 재료에 의해 정의되는 동적 객체(예: 소프트 로봇)의 내재된 행동을 나타냅니다.

이 새로운 소프트 로봇은 리본과 같은 액정 엘라스토머를 사용합니다. 이것을 окруж하는 공기보다 더 따뜻한 표면에 놓으면, 표면에 닿은 리본은 수축하고 노출된 부분은 변하지 않습니다. 이 차이로 인해 회전 운동이 발생하며, 표면의 온도에 따라 가속됩니다.

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비대칭을 통한 혁신

이 로봇의 독특한 점은 디자인에 있습니다. 대칭적인 이전 버전과는 달리, 새로운 버전은 두 개의 다른 부분으로 구성되어 있습니다. 한 부분은 비틀어진 리본과 같은 직선으로 연장되고, 다른 부분은 계단과 같은 나선형으로 감겨 있습니다.

이 디자인의 차이로 인해 로봇의 한 끝이 다른 끝보다 더 많은 힘을 가해 비선형 운동을 유발합니다. 논문의 첫 번째 저자이자 NC 주립 대학교의 박사 후 연구원인 Yao Zhao는 이 원리를 설명했습니다: “플라스틱 컵을 생각해 보세요. 입이 더กว้าง한 컵을 굴리면, 직선적으로 이동하지 않고 표면을 따라 곡선을 그리게 됩니다. 이것이 비대칭 디자인의 효과입니다.”

Zhao는さらに 다음과 같이 설명했습니다: “우리의 새로운 로봇의 개념은 bastante 단순합니다. 비대칭 디자인으로 인해, 로봇은 자체적으로 돌아갈 수 있으며, 객체와의 접촉 없이 돌아갈 수 있습니다. 따라서, 로봇은 여전히 객체를 만났을 때 경로를 변경할 수 있지만, 평행한 장애물 사이에서 갇히지 않습니다. 로봇의 곡선 운동으로 인해 효과적으로 빠져나갈 수 있습니다.”

이 로봇의 테스트에서는 복잡한 미로, thậm chí 벽이 움직이는 미로를 통과하는 로봇의 능력을 보여주었습니다.驚くべき 것은, 로봇이 자신의 크기보다 작은 간격을 통과할 수 있다는 것입니다. 이러한 테스트는 다양한 지형에서 수행되었습니다. 금속 표면, 모래 등에서 로봇이 잘 작동함을 보여주었습니다.

이 획기적인 연구는 소프트 로봇 디자인에 대한 새로운 관점을 제시합니다. Yin은 다음과 같이 말했습니다: “이 연구는 소프트 로봇 디자인에 대한 혁신적인 접근 방식을 개발하는 데 앞으로 나아가는 또 하나의 단계입니다. 특히, 소프트 로봇이 환경의 열 에너지를 활용할 수 있는 응용 분야에서 중요합니다.”

로봇공학의 세계가 성장함에 따라, 이러한 “뇌가 없는” 소프트 로봇의 실제 적용 가능성은 무한합니다.