소프트 로봇틱 핸드 개발, 닌텐도 게임 플레이 가능

메릴랜드 대학교의 연구자와 엔지니어들은 3D 프린팅 소프트 로봇틱 핸드를 개발하여 닌텐도의 슈퍼 마리오 브라더스를 플레이할 수 있게 만들었습니다.

이 연구는 소프트 로봇틱 핸드의 민첩성에 있어 놀라운 발전을 보여주고 있으며, Science Advances에 발표되었습니다.

소프트 로봇틱스 분야는 유연하고充氣 가능한 로봇에 중점을 두고 있으며, 전통적인 로봇은 전기로 작동하는 반면에 소프트 로봇틱스 로봇은 물이나 공기로 작동합니다. 소프트 로봇틱스의 안전성과 적응성으로 인해 최근에 관심이 증가하고 있으며, 이는 프로스θε틱스와 의료 기기에 자주 사용되도록 만들었습니다. 그러나 새로운 연구 이전까지 로봇이 구부리고 움직일 수 있는 유체를 제어하는 것이 어려웠습니다.

연구 팀은 메릴랜드 대학교의 기계 공학 조교수인 Ryan D. Sochol이 이끌었습니다. 팀의 큰 돌파구는 완전히 조립된 소프트 로봇과 통합 유체 회로를 3D 프린팅할 수 있었으며, 모든 것이 단 한 단계에서 수행될 수 있었습니다.

조슈아 허버드는 공동 1저자입니다.

“이전에는 소프트 로봇틱 핸드의 각 손가락마다 제어 선이 필요했지만, 이는 휴대성과 유용성을 제한할 수 있습니다.” 허버드는 설명합니다. “그러나 우리의 통합 유체 트랜지스터를 사용하여 3D 프린팅한 소프트 로봇틱 핸드는 단 하나의 압력 입력으로 닌텐도를 플레이할 수 있습니다.”

이미지: 메릴랜드 대학교

로봇 시연

팀은 소프트 로봇틱 핸드를 시연하기 위해 단 하나의 제어 압력에 응답하여 작동할 수 있는 통합 유체 회로를 설계했습니다. 낮은 압력을 적용하면 첫 번째 손가락이 닌텐도 컨트롤러를 눌러 마리오가 걸을 수 있습니다. 높은 압력을 적용하면 마리오가 점프할 수 있습니다.

손은 자동으로 끄고 낮은 압력, 중간 압력, 높은 압력을 전환하는 프로그램에 의존했으며, 90초 미만으로 게임의 첫 번째 레벨을 완료할 수 있었습니다.

루벤 아세베도는 최근 박사 학위를 취득한 공동 1저자입니다.

“최근 몇몇 그룹이 유체 회로를 사용하여 소프트 로봇의 자율성을 향상시키려고 시도했습니다.” 아세베도는 말합니다. “그러나 로봇과 유체 회로를 구축하고 통합하는 방법은 수일에서 수주까지 걸릴 수 있으며, 높은 수준의 수동 노동과 기술이 필요합니다.”

3D 프린팅

팀은 “PolyJet 3D 프린팅”을 사용했으며, 이는 여러 층의 다중 재료 ‘잉크’를 3D로 쌓아 올린 것입니다.

크리스틴 에드워즈는 연구의 공동 저자입니다.

“연구자들은 이제 3D 프린터를 시작하는 것에서 완전히 조립된 소프트 로봇을 얻을 수 있습니다. 이는 모든 소프트 액추에이터, 유체 회로 요소, 및 바디 특징을 포함하여 단 하루와 소량의 노동으로 가능합니다.” 에드워즈는 말합니다.

마리오를 선택한 것은 단순히 재미를 위한 결정이 아니었습니다.それは 실제로 로봇의 민첩성을 측정하는 정확한 방법이었습니다. 비디오 게임의 타이밍과 레벨 구성은 이미 정해져 있으며, 단 하나의 실수도 게임을 끝낼 수 있습니다. 이는 로봇을 평가하는 새로운 방법을 제공했습니다.

他の 연구 발전과 오픈 액세스

연구 팀의 논문은 또한 자라 turtle에서 영감을 받은 소프트 로봇을 자세히 설명했으며, 모두 UMD의 Terrapin Works 3D 프린팅 허브에서 인쇄되었습니다.

팀의 전략은 오픈 소스이며, 논문은 누구나 읽을 수 있습니다. 팀은 또한 GitHub에 보충 자료를 연결했으며, 이는 모든 전자 설계 파일을 포함합니다.

“우리는 모든 설계 파일을 무료로 공유하여 누구나 다운로드하고 수정하고 3D 프린팅할 수 있도록 합니다. 이는 자신의 프린터 또는 인쇄 서비스를 통해 가능합니다.” 소콜은 말합니다. “우리는 이 오픈 소스 3D 프린팅 전략이 소프트 로봇과 유체 회로의 접근성, 전파, 재현성, 및 채택을 넓히고, 이를 통해 분야의 발전을 가속화할 수 있기를 바랍니다.”

팀은 현재 이 기술을 재활 기기, 수술 도구, 및 맞춤형 프로스θε틱스와 같은 생의학적 응용 분야에서 사용할 수 있는 방법을 조사하고 있습니다.