연구자들, 여러 개의 3D 프린팅된 작은 로봇으로 구성된 로봇을 개발하다

조지아 공과 대학의 연구자들은 작은 로봇으로 구성된 로봇을 개발했다. 이 새로운 이동 기법은 전통적인 로봇 제작 방식을 도전한다.

새로운 연구는 육군 연구소, 국립 과학 재단, 노스웨스턴 대학교의 연구자들의 지원을 받았다. 이 연구는 Science Robotics 저널에 발표되었다.

이 3D 프린팅된 스마트 액티브 파티클은 두 개의 팔을 플래핑하는 기능만을 수행할 수 있다. 그러나 5개의 스마트 액티브 파티클이 원형으로 모여있을 때, 그들의 가능성이 변경된다. 함께 모여있을 때, 그들은 로보피지컬 시스템을 형성하며, 이를 통해 독립적으로 이동할 수 있다. 또한 광나사나 광센서를 추가하면, 자극에 의해 제어할 수 있다.

이 새로운 시스템은 아직 초기 단계에 있지만, 작은 로봇을 그룹화하여 로봇을 생성하는 아이디어는巨大한 잠재력을 가지고 있다. 이는 그룹의 능력과 작은 로봇에 대한 기계 기반 제어를 제공할 수 있다. 또한 새로운 이동 방식을 제공할 수 있다.

조지아 공과 대학 물리학 학교의 던 패밀리 교수인 댄 골드만은 “이 로봇들은 매우 기본적인 로봇으로, 그들의 행동은 기계와 물리학의 법칙에 의해 지배된다”고 말했다. “우리는 이 로봇들에 복잡한 제어, 센싱, 계산을 넣으려는 것이 아니다. 로봇이 작아질수록, 우리는 기계와 물리학의 원리를 사용하여 제어해야 한다.”

이 연구는 건설용 스테이플이 컨테이너에 부어져있는 것을 연구한 것에 기반한다. 이전의 박사 과정 학생이자 현재 캘리포니아 샌디에고 대학교의 교수인 닉 그라비시는 컨테이너의 벽을 제거하여 독립적으로 서 있는 구조를 만들었다. 그는 기계적인 물체를 함께 모아 더 복잡한 구조를 만들 수 있음을 깨달았다.

골드만은 “기본적인 로봇으로 구성된 로봇이 우리의 비전이 되었다”고 말했다. “로봇의 기하학적 매개변수를 약간 조정하여 새로운 행동이 나타날 수 있다.”

그라쥬에이트 연구 보조원인 윌 사보이는 3D 프린터를 사용하여 배터리 구동 스마트 액티브 파티클을 만들었다. 이들은 모터, 간단한 센서, 일부 계산 능력을 가지고 있었다. 개별적으로 스마트 액티브 파티클은 거의 아무 것도 할 수 없지만, 함께 모여있을 때 위치를 변경하고 상호 작용할 수 있다.

골드만은 “개별 로봇은 독립적으로 이동할 수 없지만, 여러 로봇으로 구성된 클라우드는 자신을 밀어내고 당겨서 이동할 수 있다”고 말했다. “클라우드 주변에 링을 두면, 작은 로봇들이 서로를 밀어내며, 더 큰 링, 즉 ‘슈퍼 스마티클’이 무작위로 이동한다.”

연구자들은 또한 광센서를 사용하여 로봇의 이동을 제어할 수 있음을 발견했다. 광선으로 로봇의 팔을 플래핑하는 것을 중지할 수 있었다.

골드만은 “setFlash를 적절히 조정하면, 비활성화할 로봇을 강조할 수 있으며, 이는 링을 특정 방향으로 이동하게 한다”고 설명했다. “이로 인해 앙상블을 매우 기본적인 방식으로 제어할 수 있다.”

이 새로운 개발은 여러 작은 장치로 구성된 스와ーム 로봇을 생성하는 데 도움이 될 것이다. 이러한 로봇은 다양한 상황과 응용 분야에서 유용하게 만들 수 있다. 미국 육군도 이 새로운 프로젝트에 관심을 가지고 있으며, 이는 모양과 기능을 변경할 수 있는 로봇을 생성하는 데 도움이 될 수 있다.