▲ 벌레 로봇의 구조와 작동 원리(사진=중국석유대학)

중국석유대학(中国石油大学) 연구팀이 종이접기(오리카미) 기술과 마그네틱 기술을 활용해 지렁이나 자벌레 등의 동작을 모방한 벌레 로봇을 개발했다고 테크엑스플로어가 29일 보도했다.

이 로봇은 지렁이, 자벌레 등의 동작을 모방하기 위해 몸을 압축하고 구부릴 수 있도록 자기력(마그네틱)에 반응하는 액추에이터를 활용했다.

이번 연구 성과는 전문 학회지인 ‘바이오인스파이어 & 바이오미메틱스(Bioinspiration & Biomimetics)’에 발표됐다.

지안린 리우 중국석유대학 연구원은 “소프트 로봇공학은 우리 연구 그룹이 많은 관심을 기울여 온 유망 분야다. 우리는 기존 연구 문헌과 현장 검토를 통해 벌레에서 영감을 받은 생체공학 로봇이 탐구할만한 가치가 있는 주제라는 것을 발견했다”고 말했다. 이를 바탕으로 종이접기 로봇 제작에 착수하고, 최종적으로 특정한 뜨개질 패턴에 초점을 맞추기로 했다고 설명했다.

벌레 로봇은 종이접기 기반의 백본, 몸 안에 있는 24개의 마그네틱 시트, 몸 바깥 부분에 위치한 2개의 네오디뮴 영구자석(NdFeB)으로 구성되어 있다.

이 로봇은 자력에 노출되면 몸이 변형되고 압축되어 지렁이 등 기어다니는 벌레의 이동 패턴을 만들어낸다. 종이와 자석을 기반으로 만들어졌기 때문에 제작 비용이 저렴하고, 무게도 가볍다.

연구팀은 "최근 도입된 여러 로봇은 마그네틱 액추에이션을 기반으로 만들어졌으며 수도관, 파이프라인 등 제한된 환경에서 유용하다"며 "이번 연구는 종이접기 로봇 분야를 더욱 풍부하게 해주며, 새로운 첨단 장비 개발에 영감을 준다"고 말했다.

연구팀은 초기 시뮬레이션 과정에서 벌레 동작, 오메가 동작, 하이브리드 동작 등 3가지 로봇 동작을 구현했다. 이러한 다양한 이동 방식은 로봇이 장애물을 회피하고, 벽을 오르고, 파이프 안을 기어다니거나, 작은 소포를 배달하는 등 다양한 유형의 작업을 효과적으로 수행할 수 있도록 해준다.