미 항공우주국(NASA) 에임스 연구센터(Ames Research Center)가 미국 휴스턴에 위치한 우주항공, 국방 분야 전문기업 KBR과 협력해 격자 블록을 사용해 구조물을 자율적으로 만들 수 있는 로봇 시스템을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 전문 학술지인 ‘사이언스 로보틱스’에 발표됐다.(논문 제목 =“Ultralight, strong, and self-reprogrammable mechanical metamaterials”)

나사 등 항공우주 분야 기관들이 우주인을 달이나 다른 행성으로 보내려면 외부 환경으로부터 우주인을 안전하게 보호할 수 있는 수단을 고려해야 한다. 이를 위해 우주인이 달이나 다른 행성에 도착하기 전에 로봇을 보내 사람을 보호할 수 있는 구조물을 만드는 것을 검토할 수 있다. 나사와 KBR 연구팀은 사람을 외부로부터 보호할 수 있는 구조물을 자율적으로 만들 수 있는 로봇 시스템을 개발했다.

이 시스템은 격자무늬 블록을 운반하는 2대의 로봇과 블록을 연결하는 1대의 로봇으로 구성돼 있다. 격자무늬 블록은 비어있고, 가장자리는 코트 옷걸이 철사를 연상시킨다. 3대의 로봇은 어떤 블록에도 걸 수 있다. 2대의 로봇이 주어진 위치에서 블록을 집어들고 건설 현장으로 가져간다. 운반 로봇은 블록을 다른 로봇에 전달할 수도 있다. 세 번째 로봇은 구조물 안에 위치하여 운반 로봇들이 가져온 블록들을 연결한다. 각각의 블록들은 이케아 가구 부품들을 연결하는 데 사용되는 것들을 연상시키는 트위스트 커넥터들을 통해 연결된다. 이 3대의 로봇들은 마치 군집 속의 개미들처럼 연구자 또는 우주인들에 설계된 구조물을 만들기 위해 함께 작업을 수행한다.

▲ 로봇시스템의 작동 원리 설명

연구팀은 로봇 시스템을 시험하는 과정에서 이미 여러 형태의 구조물을 지었다. 예를 들어 4.2일 동안 256개의 블록을 활용해 주거지를 짓기도 했다. 현재 시스템 설계상 구조물에 덮개를 얹는 공정은 우주인이 해야하지만, 연구팀은 이 부분도 자동화한다는 계획이다.