연구자들은 인공 근육을 가진 소프트 로봇 곤충을 개발

연구원 EPFL 공과대학 인공 근육을 가진 일종의 소프트 로봇 곤충을 개발했으며 초당 3cm로 추진할 수 있습니다. 

최근 인공 지능(AI)과 로봇 공학의 발전으로 우리는 예측할 수 없었던 세상에 한 걸음 더 가까워지고 있습니다. 그것은 로봇 곤충 떼와 같은 것들을 포함하는 세계입니다. 

팀에서 개발한 DEAnsect라는 소프트 로봇 곤충에는 두 가지 다른 버전이 있습니다. 첫 번째는 초박형 와이어를 사용하여 테더링되었으며 매우 견고합니다. 접을 수 있고 파리채에 맞거나 신발에 박힌 후에도 계속 움직일 수 있습니다. 

연구원들이 개발한 두 번째 모델은 연결되지 않은 모델입니다. 완전 무선이며 자율적이며 배터리와 모든 전자 부품을 등에 짊어진 상태에서도 무게가 1g 미만입니다. 지능형 로봇 곤충의 뇌에는 마이크로컨트롤러가 있고 눈은 포토다이오드입니다. 이를 통해 흑백 패턴을 식별할 수 있으며 DEAnsect는 지면에 그려진 모든 선을 따라갈 수 있습니다.

DEAnsect는 EPFL의 LMTS(Soft Transducers Laboratory) 팀이 수행한 작업의 결과입니다. 그들은 Integrated Actuators Laboratory(LAI) 및
프랑스 Cergy-Pontoise 대학. 이 연구는 최근에 발표되었습니다. 과학 로봇 공학.

DEAnsect에는 유전체 엘라스토머 액추에이터 또는 DEA가 있습니다. 인간의 머리카락만큼 가는 인공 근육의 일종으로 진동을 이용해 곤충을 앞으로 나아가게 한다. DEA는 부드러운 로봇 곤충을 매우 가볍고 빠르게 움직일 수 있게 만드는 것입니다. DEA는 또한 부드러운 로봇 곤충이 기복이 심한 표면을 포함하여 다양한 환경을 조종하도록 돕습니다.

인공 근육에는 두 개의 부드러운 전극 사이에 배치되는 엘라스토머 멤브레인이 포함되어 있습니다. 전압이 가해지면 전극이 서로 붙고 멤브레인이 압축됩니다. 그런 다음 멤브레인은 전압이 다시 꺼지면 초기 모양으로 돌아갑니다. 

부드러운 로봇 곤충의 세 다리에는 각각 근육이 있습니다. 움직임은 전압을 켰다 껐다 함으로써 발생하는데 매우 빠르게 이루어져야 한다. 소프트 로봇 곤충을 추진하기 위한 실제 속도는 초당 400회입니다.

연구팀은 인공 근육이 더 낮은 전압에서 작동할 수 있도록 하기 위해 나노 제조 기술에 의존했습니다. 특히 엘라스토머 멤브레인의 두께를 줄였습니다. 그들은 또한 몇 개의 분자 두께에 불과한 부드럽고 전도성이 높은 전극을 개발했습니다. 이 설계로 인해 연구원들은 전원의 크기를 크게 줄일 수 있었습니다.

Herbert Shea는 LMTS의 이사입니다.

"DEA는 일반적으로 수 킬로볼트에서 작동하므로 대형 전원 공급 장치가 필요합니다."라고 Shea는 설명합니다. “우리의 디자인은 무게가 0.2그램에 불과한 로봇이 필요한 모든 것을 등에 짊어질 수 있도록 했습니다. 이 기술은 로봇 공학, 지능형 로봇 곤충 떼, 검사 또는 원격 수리, 심지어 로봇을 보내 곤충 군집에 살게 함으로써 곤충 군집에 대한 더 깊은 이해를 얻기 위해 로봇 공학에서 DEA를 광범위하게 사용할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다.”

"우리는 현재 Stanford University와 함께 완전하고 자유로운 버전을 작업하고 있습니다."라고 Shea는 말합니다. "장기적으로 우리는 곤충이 서로 직접 통신할 수 있도록 새로운 센서와 방출기를 곤충에 장착할 계획입니다."