▲ 20 자유도 뱀 로봇의 구상

영국 랭카스터대, 중국 베이징이공대, 중국 북방공업대학 공동 연구팀이 뱀 로봇의 강성을 조절하는 데 도움을 줄 수 있는 새로운 디자인 전략을 개발하고 있다고 테크엑스플로어가 지난 27일 보도했다.

연구팀에 따르면 뱀 모양의 로봇은 전통적인 몸체 구조를 가진 기존의 다른 시스템에 비해 다양한 이점을 갖고 있다. 유연한 몸체와 미끄러지는 동작을 바탕으로, 파이프라인이나 광산 등 접근하기 어려운 제한된 공간에서 유용하게 활용될 수 있다. 하지만 뱀 로봇은 큰 잠재력에도 불구하고 지금까지 대규모로 배치되지 못했다. 이는 부분적으로, 원하는 동작을 수행하고 목표 위치에 높은 정밀도로 도달하기 위해 로봇의 강성을 효과적으로 조절하는 게 어렵기 때문이다.

연구팀은 ‘바이오 인스퍼레이션 & 바이오미메틱스’ 저널에서 20 자유도를 갖고 있는 뱀 모양의 로봇 팔 개발에 새로운 디자인 전략을 적용했다고 밝혔다.(논문 제목:Comprehensive stiffness regulation on multi-section snake robot with considering the parasite motion and friction effects)

연구팀은 "뱀 로봇은 좁은 공간 등 열악한 환경에서 널리 사용되었다. 하지만, 기존의 큰 길이 대비 직경 비율을 가진 대부분 뱀 로봇은 낮은 강성을 가지고 있어 정확성과 유용성에 한계가 있었다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 포괄적인 강성 조절 전략(comprehensive stiffness regulation strategy) 기반의 새로운 '매크로-마이크로' 구조를 제안했다“고 말했다. 매크로-마이크로 구조는 뱀 모양 로봇이 지상과 지하의 좁은 공간을 누비면서 위치 정확도를 높일 수 있도록 해준다. 연구팀은 "최종적으로 제안된 모델은 물리적 프로토타입 및 제어 시스템에서 실험적으로 검증되었다”고 말했다.