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美 캘리포니아대, 30m 이상 점프하는 로봇 개발디즈니 리서치ㆍ캘리포니아공대 공동 연구...네이처에 연구 논문 발표
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승인 2022.05.02  14:56:05
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▲ 30m 이상 점프하는 로봇(사진=캘리포니아대)

자기 키의 100배 이상을 점프할 수 있는 로봇이 개발됐다. 이는 점핑 로봇 분야 기존 세계 기록의 3배에 달하는 성능이다.

'IEEE 스펙트럼' 등 매체에 따르면 미국 캘리포니아대학 산타바바라ㆍ디즈니 리서치ㆍ캘리포니아공과대학 등 연구진은 로봇의 소재를 구부려 축적한 힘을 한꺼번에 터트리는 방식의 로켓형 로봇을 개발해 30m 이상 점프하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 연구 논문을 과학 전문저널인 ‘네이처’ 최신호에 게재했다.

연구팀은 지난 2017년 이 프로젝트를 시작했다. 원래 탄소섬유 막대와 덕트 테이프, 링(ring) 타입 고무 등을 사용해 시제품을 제작했다. 이 로봇을 테스트한 결과 8~10m 정도 점프해 가능성을 확인했다.

연구팀은 이를 바탕으로 고무의 지지구조를 가볍게 만들고, 고무의 신축성을 늘리기 위해 모터와 기어의 설계, 에너지를 빠르게 방출하는 기구 등의 연구에 주력했다. 링 고무 대신에 탄소섬유로 만들어진 활 형태의 스프링을 4개 활용했다. 그리고 활 형태의 스프링에 에너지 효율이 높은 고무를 추가했다. 이에 따라 로봇은 마치 활을 쏘는 것처럼 힘을 축적해 비상할 수 있는 힘을 모을 수 있게 됐다.

▲ 로봇이 활 시위를 당기듯이 수축하면서 추진력을 확보하는 모습

최종적으로 만들어진 로봇의 크기는 약 30cm이며 무게는 30g 정도였다. 이 로봇은 점핑 시 작은 모터를 사용해 스프링을 압축한다. 래치를 플면 로봇은 로켓과 같은 막대 모양으로 수축해 공기 저항을 억제하면서 하늘 높이 날아간다. 실험 결과 32.9m 높이까지 비상하는 데 성공했다.

연구팀은 중력이 낮는 달에선 최소한 125m까지 뛰어오를 수 있다며 향후 달이나 화성 탐사시 탐사 로버(rover) 대신 활용할 수 있을 것으로 기대했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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