새로 발견된 물리학 법칙, 로봇공학 분야에 큰 영향을 미칠 것

노스 캐롤라이나 주립 대학교의 연구자들은 로봇 기술 분야에 큰 영향을 미칠 새로운 물리학 법칙을 발견했다. 이 새로운 법칙은 로봇의握力 문제를 일부 해결하는 데 도움이 된다. 로봇은 일반적으로 많은 분야에서握力を 의존하지만, 특히 물기가 있는 환경에서 물건을握할 때 발생하는 마찰을 계산하는 데 어려움을 겪는다.

릴리안 허시오(Lilian Hsiao)는 노스 캐롤라이나 주립 대학교의 화학 및 생물 분자 공학 부교수이자 해당 논문의 교신 저자이다. 새로운 원리는 허시오와 대학원 학생인 윤후 펭(Yunhu Peng)에 의해 개발되었다.

“우리의 연구는 테レスurgery와 제조 공정 gibi 응용 분야에서 더 신뢰할 수 있고 기능적인 햅틱 및 로봇 장치를 생성하는 문을 열어준다”고 허시오는 말했다.

EHL 마찰

이 분야의 주요 문제는 탄성 유체润滑(EHL) 마찰이다. EHL 마찰은 두 개의 고형 표면이 유체의 얇은 층 사이에서 접触할 때 발생한다. 이것은 종종 두 개의 손가락을 문지르거나, 이 경우 유체는 자연적으로 발생하는 기름의 얇은 층이다.

EHL 마찰은 로봇의 집게가 기름으로 코팅된 물체를 들어 올릴 때 또는 수술 장치를 사용하여 신체 내부에서 발생할 수 있다. 마찰은 우리가 물건을 떨어뜨리지 않고 잡고 있는 것을 가능하게 하는 것이다.

“마찰을 이해하는 것은 인간에게는 직관적이다 – 비록 мы가 비누로 닦은 그릇을 다룰 때라도”고 허시오는 말했다. “하지만 로봇에서握力 능력을 제어하는 재료를 개발할 때 EHL 마찰을 계산하는 것은 매우 어렵다”.

공학자들은 EHL 마찰을 어느 정도 제어하기 위해 다양한 패턴, 재료 및 동적 작동 조건에 일관되게 적용할 수 있는 프레임워크가 필요하다.

“이 법칙은 EHL 마찰을 계산하는 데 사용할 수 있으며, 물체의 표면이 패턴화된 경우 많은 소프트 시스템에 적용할 수 있다”고 허시오는 말했다.

표면 패턴에는 손가락 끝의 약간隆起된 표면이나 로봇 도구의 표면에 있는 홈이 포함된다.

새로운 원리는 EHL 마찰에 있는 모든 물리적 힘을 계산하는 네 가지 방정식을 기반으로 한다. 연구 팀은 인간의 손가락, 생체 모방 로봇 손가락 끝, 마찰력 측정 도구인 트라이보 라이오미터를 포함한 세 가지 시스템을 시연했다.

“이 결과는 제조 공정을 신뢰할 수 있게 처리하는 로봇 손에 더 정교한 제어가 필요한 경우에 매우 유용하다”고 허시오는 말했다. “또한 원격으로 로봇 장치를 제어하여 수술을 수행하는 테레스urgery 분야에서 명백한 응용 프로그램이 있다. 우리는 이것을 합성 시스템에서 터치를 이해하고 제어하는 데 대한 근본적인 발전으로 간주한다”고 말했다.