▲연구팀이 소프트 로봇의 성능을 테스트하고 있다.(사진=UC샌디에이고)

UC샌디에이고와 바스프(BASF) 공동 연구팀이 어떠한 전자 장치도 필요로 하지 않는 소프트 그리퍼를 3D 프린터로 제작하는 데 성공했다고 27일 밝혔다.

이번 연구 성과는 전문 저널인 ‘사이언스 로보틱스’에 게재됐다. 연구팀은 중력 센서와 터치 센서를 장착한 소프트 그리퍼를 설계하고, 3D 프린터로 제작해 바로 사용할 수 있는 기술을 개발했다.

논문 주요 저자인 UC샌디에이고 ‘생체영감 로봇공학 및 디자인 연구소(Bioinspired Robotics and Design Lab)’ 이�� 자이(Yichen Zhai) 박사후 연구원은 “우리는 일련의 밸브를 활용해 그리퍼가 물체를 접촉해 잡아올리고, 적절한 때에 해제할 수 있는 기능을 설계했다”며 "소프트 그리퍼가 그립과 해제를 다 할 수 있는 것은 처음이다. 그리퍼를 수평으로 회전하면, 밸브의 공기 흐름에 변화가 생기면서 그리퍼의 두 손가락이 해제된다"고 말했다.

대부분 3D 프린팅 소프트 로봇은 어느 정도의 강성을 가지고 있으며, 프린터에서 분리될 때 많은 누출이 발생한다. 이 로봇을 사용하기 위해선 3D 프린팅 작업 후 상당한 수준의 가공 및 조립이 필요하다.

연구팀은 프린터 노즐을 통해 3D프린팅된 각 레이어의 전체 패턴을 지속적으로 추적할 수 있는 새로운 3D 프린팅 방법을 개발함으로써 이같은 장애물을 극복했다고 밝혔다.

논문의 수석저자인 마이클 T. 톨리 UC 샌디에이고 교수는 "이는 마치 연필을 종이에서 떼지 않고 그림을 그리는 것과 같다"고 말했다.

이 방법은 소프트 재료로 3D 프린팅 작업을 수행할 때 일반적인 3D 프린팅 인쇄물의 누출 및 결함 가능성을 줄여준다. 이 새로운 방법을 활용하면 두께가 0.5mm인 벽을 3D 프린팅할 수 있다. 얇은 벽과 복잡한 곡선 모양은 더 높은 범위의 변형을 허용해 전체적으로 더 소프트한 구조를 만들수 있도록 한다는 설명이다.