기본 콘텐츠로 건너뛰기

인간에서 영감을 받은 이족보행 로봇 ATRIAS


 21세기에 가장 인기있는 공학 분야 중 하나는 역시 로봇 공학일 것입니다. 로봇 공학에서 중요한 목표 중 하나는 생물체처럼 에너지 효율적으로 어디든 움직일 수 있는 능력을 확보하는 것입니다. 비록 로봇 공학의 발전이 눈부시긴 하지만 아직 생물체만큼 효율적으로 움직이는 로봇은 미래의 일입니다. 물론 사람도 여기에 포함되죠.
 오레곤 주립대(Oregon State University)의 엔지니어들은 DARPA에서 470만 달러의 지원을 받아 새로운 2 족 보행 로봇인 아트리아스(ATRIAS)를 개발 중에 있습니다. 물론 사람처럼 걸을려면 아직 멀었지만, 그럼에도 불구하고 연구팀에 의하면 이제까지 개발된 2족 보행 로봇 가운데 가장 효율적인 로봇이라고 합니다. 이 로봇은 6개의 모터와 인대의 역할을 하는 줄, 그리고 리튬 이온 배터리 등으로 구성되어 있습니다.



(야외에서 테스트 중인 아트리아스. Engineers at Oregon State University have successfully field tested their walking robot, ATRIAS. Credit: Oregon State University )

(ATRIAS, Oregon State University's Bipedal Robot, goes for a stroll in the park for the first time. ATRIAS was built by the Dynamic Robotics Laboratory at Oregon State University, directed by Dr. Jonathan Hurst.)​
 이 2족 로봇은 다소 불안정하기는 하지만 (그래서 야외 테스트에서는 넘어지지 않도록 잡아주는 줄을 매달았음) 아무튼 대략 시속 5km 정도 속도로 다양한 지형에서 걸을 수 있습니다. 연구팀을 이끄는 조나단 허스트 오레곤 주립대 교수(Jonathan Hurst, an Oregon State associate professor of mechanical engineering, and director of the Dynamic Robotics Laboratory in the OSU College of Engineering)​는 동물의 발이 근육과 인대의 탄성을 이용해서 놀랄만큼 에너지 효율적으로 움직인다고 설명했습니다. 아트리아스가 추구하는 목표 역시 그것이라는 점은 걷는 모습을 보면 쉽게 이해가 가능합니다.

 이와 같은 메카니즘으로 인해 이 로봇은 이미 기존의 이족보행 로봇에 비해서 3배나 에너지 효율적으로 움직일 수 있다고 합니다. 그리고 더 나아가서는 걷는 것 뿐 아니라 뛰는 것도 가능하게  할 것이라고 합니다.
 기본적으로는 DARPA의 지원을 받은 연구이지만, 연구팀은 의료용으로도 이 로봇의 메카니즘이 응용될 수 있다고 보고 있습니다. 즉 로봇 의족이나 외골격 등에 활용될 수 있다는 것이죠. 과연 얼마나 효과적인 이족 보행 로봇이 가능할지 미래가 궁금합니다.
 참고


댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...