4개의 다리를 가진 로봇, 전자제품 없이 작동한다

로봇틱스 분야의 최신 발전 중 하나로, 샌디에고 대학교의 엔지니어 팀은 전자제품 없이 작동할 수 있는 4개의 다리를 가진 소프트 로봇을 개발했다. 대신에, 모든 제어와 이동 시스템에 압축된 공기를 사용한다.

jacobs 학교의 기계 공학 교수인 마이클 T. 톨렛은 팀을 이끌고 연구를 수행했으며, 2월 17일에 Science Robotics에 발표되었다.

톨렛은 연구 그룹의 박사 과정 학생인 딜런 드로트만과 함께 연구를 수행했다.

“이 연구는 완전히 자율적이고 전자제품이 없는 걷는 로봇을 향한 기본적이지만 중요한 단계를 나타낸다”고 드로트만은 말했다.

로봇

새로 개발된 로봇과 기존의 소프트 로봇 사이의 주요 차이점은 후者的 경우 전자 회로에 의존한다는 것이다. 이로 인해 외부에 위치한 회로 기판, 밸브, 펌프와 같은 많은 복잡한 구성 요소가 포함된다. 전자 구성 요소는 로봇의 뇌와 신경계 역할을 하며, 중요성이 높기 때문에 종종 비싸고 많은 공간을 차지한다.

샌디에고 대학교 팀이 개발한 로봇은 대신에 가볍고 저렴한 공기 회로 시스템을 사용한다. 시스템은 실제 로봇에 위치한 튜브와 소프트 밸브로 구성되어 있다. 이 시스템을 통해 로봇은 환경에서 신호에 반응하고 명령에 따라 걸을 수 있다.

“우리의 접근 방식으로 매우 복잡한 로봇 뇌를 만들 수 있다”고 톨렛은 말했다. “여기서 우리의 초점은 걷는 것을 제어하는 데 필요한 가장 단순한 공기 구동 신경계를 만드는 것이었다”.

https://www.youtube.com/watch?v=X5caSAb4kz0&feature=emb_logo

4개의 다리, 각 다리당 3개의 자유도

로봇에는 공기 구동 근육이 있는 4개의 다리가 있으며, 밸브에 의해 제어되는 압축된 공기가 들어간다. 또한 로봇에는 공기가充填된 소프트 버블이 있는 기계 센서가 있다. 로봇의 반대 방향으로 이동할 수 있는 반대 방향은 버블이 압축될 때 발생하며, 이는 밸브를 로봇으로 플립한다.

로봇에는 3개의 자유도와 3개의 근육이 있는 4개의 다리가 있다. 3개의 평행한 연결된 공기 실린더 챔버와 벨로우즈로 구성되며, 다리는 45도 각도로 아래로 기울어져 있다.

다리의 관절은 챔버가 압축될 때 반대 방향으로 구부릴 수 있다. 즉, 각 다리는 다축 구부림이 가능하여 걷는 것을 가능하게 한다. 소프트 밸브를 사용하면 다리의 회전 방향을 시계 방향과 반시계 방향으로 전환할 수 있다.

연구자들은 이제 로봇을 자연적인 지형과 불규칙한 표면에서 사용하는 것을 목표로 하고 있으며, 이는 더 복잡한 센서 네트워크와 공기 구동 시스템이 필요하다.