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소형로봇, 벌레 생태 모방하며 진화기동성, 메커니즘, 센서, 모터, 제어, 에너지 등에 연구 집중
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승인 2015.02.02  15:39:36
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▲ 동전 크기 또는 그보다 훨씬 작은 소형로봇 개발에 나서는 로봇공학자들은 벌레들의 생태를 모방하여 이를 로봇에 응용하고 있다.

개미, 벼룩, 바퀴벌레 등 작은 몸집을 가진 벌레들의 생태를 모방하여 동전 크기 또는 그 보다 훨씬 작은 소형로봇 개발에 나서는 로봇공학자들이 많이 등장하고 있다. 소형로봇은 단독적으로 개별 행동에 나서기 보다는 벌레처럼 무리를 지어서 군집 단위로 미션을 수행하는 특징을 가진다.

2일 엔지니어링닷컴(engineering.com)에 따르면 미국 메릴랜드대학 마이크로로봇연구소(Maryland Microrobotics Laboratory) 사라 버그브라이터 박사는 소형로봇 제작과 관련하여 주요 착안사항으로서 기동성, 메커니즘, 센서, 모터, 제어, 에너지 등이라고 밝히면서 테마 별로 하나씩 이를 연구해 나가고 있다. 그녀는 가장 이상적인 군집 소형로봇의 롤 모델은 개미사회에서 찾아질 수 있다고 설명했다.

버클리대학은 바퀴벌레를 모방한 로봇 개발에 나섰는데 이는 바퀴벌레가 거친 지형을 능수능란하게 헤치며 이동하는 특징을 모방하기 위해서다.

작은 벌레들은 자신의 다리에 스프링 에너지를 축적해 두었다가 자신의 키보다 수백, 수천 배에 달하는 높이까지 뛰어오를 수 있다. 이러한 능력 역시 로봇공학에 응용되기 위해 연구 대상이 되고 있다.

버그브라이터 박사 연구팀은 벌레들의 점프 메커니즘이 신체 내부의 딱딱한 물질과 부드러운 물질 간의 결합에서 발생한다는 점에서 아이디어를 얻어내 소형로봇의 점프 기제를 경성의 실리콘과 연성의 실리콘고무를 통합하여 개발해 냈다.

상반된 물질의 결합을 통해 얻어진 점프 모듈을 잔뜩 압축했다가 펴면 소형로봇이 스프링 액션을 취할 수 있어 공중 높이 점프가 가능했다.

점프 모듈은 그 크기가 4mm에 불과하나 공중으로 뛰어오르는 높이는 40cm에 달했다. 자기 크기의 백여 배를 점프하는 셈이다.

소형로봇의 미세한 다리 움직임은 자석을 이용하여 제어가능하도록 만들었는데 이는 자석의 힘을 응용하여 다리가 이리저리 구동되도록 하는 방식이다.

소형로봇의 집단 임무 수행은 건축술의 대가로 알려진 흰개미(termite) 무리가 엄청난 크기와 높이를 가진 흙무더기를 쌓아올리는 본능적 생태에서 얻어내기 위해 버그브라이터 박사는 현재 노력하고 있다.

로봇신문사  webmaster@irobotnews.com
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