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미 샌디에고대, 울퉁불퉁한 지형서도 로봇이 빨리 걷도록 해주는 '로봇용 발' 개발기존 대비 기동력 40%향상
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승인 2020.06.08  21:02:12
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▲ 이번에 개발한 '발'은 헥사포드 로봇에 설치돼 테스트를 받았다.(사진=테크엑스플로어)

캘리포니아 샌디에고대 연구팀(The University of California San Diego)이 울퉁불퉁한 지형에서 로봇이 빨리 걷도록 해주는 ‘유연한 발’을 개발했다고 ‘테크 엑스플로어’ 등 매체들이 보도했다. 이 발은 우주 탐사 및 수색 구조 임무 등에 활용될 것으로 기대된다.

이번에 개발한 발은 구형 모양에 커피 찌꺼기로 채워진 라텍스 막으로 제작됐다. 각 발에는 식물 뿌리에서 아이디어를 얻은 내부지지 구조가 적용됐다.

이 로봇용 발은 공기를 통과 할 때 부드럽고 흐물거리는 상태를 유지하지만, 지면과 접촉하면 불규칙한 윤곽에 따라 뻣뻣해진다. 이는 압력을 가했을 때 커피 찌꺼기가 일시적으로 함께 걸리는 ‘알갱이 재밍(granular jamming)’이라는 현상 때문에 발생한다.

각 발은 울퉁불퉁한 지면에 닿을 때마다 경직된 상태로 땅을 짚는다. 이는 로봇의 무게가 커피 찌꺼기를 함께 밀어냄에 따라 수동 또는 능동적으로 진행된다. 이 경우에 진공 펌프는 실제로 구체 밖으로 공기를 빨아들여 커피찌꺼기를 밀어내는 역할을 한다.

▲ 이번에 개발한 로봇용 발바닥은 지형에 맞게 변형될 수 있다.(사진=테크엑스플로어)

연구팀은 이 발을 시판되는 헥사포드(hexapod) 로봇에 설치해 나무 조각과 조약돌 위에서 테스트를 진행했다. 테스트 결과 로봇은 기존 단단한 발보다 최대 40%까지 빨리 이동했다. 즉 커피 찌꺼기로 만든 발이 나무 조각 및 조약돌에 빠지는 깊이를 평균 62% 감소시켰고, 이를 다시 빼내는 데 필요한 힘을 98%까지 줄였다.

로봇이 지면을 단단히 짚는 능력도 향상됐다. 특히 수동 재밍 시스템은 평평한 땅에서 잘 작동하는 반면 능동 재밍 시스템은 울퉁불퉁한 곳에서 잘 작동했다.

연구팀은 해당 발바닥에 소프트 센서를 부착해 로봇이 어떤 종류의 지면을 밟을 것인지, 발이 능동 또는 수동으로 멈춰야하는지를 식별할 수 있도록 설계할 예정이다.

조상협  robot3@irobotnews.com
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