하버드대 연구팀들이 토양 침식을 막기 위해 로봇 시스템을 활용하고 있다.

시트 파일(sheet pile,강판 말뚝)로 알려진 지면에 수직으로 작용하는 연동(interlocking) 금속판은 강우 후에 토양이 침식되는 것을 막고 경사면의 옹벽 역할을 비롯해 여러가지 기능을 수행하는 걸로 알려져 있다. 하지만 이 장치를 설치하는 작업은 결코 쉽지 않다. 연구팀들은 이 일을 하는 데 있어 로봇이 가장 적합하다고 봤다.

하버드대 비스 생물공학연구소(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)의 한 연구팀이 개발한 '로무(Romu')라는 네바퀴 로봇은 한 번에 여러 장의 시트 더미를 운반할 수 있다.

침식을 최소화하는 사방 댐(check dam) 같은 구조물을 만들기 위해 섀시를 들어올린 상태에서 시트 파일 중 하나를 잡고 수직으로 바닥 면에 꽂는다. 그런 다음 로봇은 그리퍼가 위치한 몸통을 프레임 안에 내린다. 이는 더미를 아래로 밀기 위해 자체 무게를 사용하기 위한 동작이다. 동시에 몸체의 전기 망치 메커니즘으로 진동이 발생해 더미가 땅속에 더 깊숙히 들어가도록 돕는다.

몸체가 최대한 아래로 내려가면 파일을 풀고 다시 스스로 위로 올라간다. 그런 다음 더 높은 지점에서 파일을 다시 아래로 밀어내기 시작한다. 이 과정은 로무가 원하는 깊이로 파일을 삽입했다고 결정할 때까지 반복된다.

로봇은 앞으로 나아가고 첫번째 가장자리와 맞물리는 또 다른 금속 파일을 삽입한다. 이러한 방식으로 계속하면 장치는 여러 개의 연결된 파일로 구성된 댐(또는 다른 구조물)을 구축할 수 있다. 만약 로봇의 파일이 떨어지면 자율적으로 기지국으로 돌아가 필요한 많은 것들을 얻고 돌아온다.

특히 차체를 올리고 내릴 수 있는 시스템은 또한 네 개의 바퀴가 모두 독립적으로 위아래로 움직일 수 있게 한다. 이것은 로무가 경사진 지형에서 수평을 유지할 수 있게 하고 기울기 각도가 아닌 곧장 아래로 파일을 이동하게 한다.

지금까지 이 기술은 실험실과 해변에서 모두 성공적으로 입증되었다. 과학자들은 일단 그것이 더 발전하면 무선으로 연결된 로봇 무리들이 함께 큰 프로젝트를 할 수 있을 것으로 기대한다. 온보드 센서를 이용해 주변 환경을 이해하고 구조물이 어디에, 어떤 방식으로 세워져야 하는지를 공동으로 알아낼 수 있었다.

비스 연구소의 창립 이사인 도날드 잉버(Donald Ingber)는 “이 시트 파일은 기존 기계, 인력 제한 또는 비용 이슈로 인해 종종 재앙을 예방하기에 불충분한 자연 및 인공 환경 모두에서 적용할 수 있는 경로를 알려준다”며 "로봇은 또한 위험한 화학 물질 유출이나 방사성 액체 방출로 인해 인간이 개입하기 어렵거나 불가능한 재난 상황을 다룰 수 있다”고 말한다.