(This soft robot is made using kirigami -- an ancient Japanese paper craft that relies on cuts, rather than origami folds, to change the properties of a material. As the robot stretches, the kirigami is transformed into a 3-D-textured surface, which grips the ground just like snakeskin. Credit: Ahmad Rafsanjani/Harvard SEAS)
(Harvard researchers built a fully untethered, bioinspired soft robot, with integrated onboard control, sensing, actuation and power supply packed into a tiny tail. Credit: Ahmad Rafsanjani/Harvard SEAS)
하버드 대학의 연구팀이 뱀의 움직임을 모방한 로봇을 제작했습니다. 뱀은 팔다리가 없지만, 독특한 움직임을 통해서 어떤 지형에서도 움직일 수 있습니다. 새처럼 비행은 어렵지만, 땅속, 나무위, 좁은 틈, 그리고 물속에서까지 자유롭게 움직일 수 있는 것입니다. 따라서 뱀이 매우 성공적인 생물체라는 점은 놀랄일이 아닙니다.
많은 연구자들이 뱀의 체형을 흉내낸 뱀 로봇을 만들었지만, 사실 실제 뱀과는 중요한 차이가 있었습니다. 뱀의 피부에는 정교한 비늘이 덮혀 있어 이것이 다양한 지형에서 움직일 수 있는 마찰력을 만들어 냅니다. 하버드 대학의 연구팀은 일본의 종이접기 공예(kirigami)에서 영감을 받아 레이저를 이용해 플라스틱 표면을 가공해 다양한 무늬를 지닌 뱀 피부 로봇을 선보였습니다. 이 로봇은 내부의 공기 펌프의 힘으로 어떤 지형에서든 앞으로 나갈 수 있습니다.
(동영상)
물론 실제 뱀처럼 빠르고 유연하게 움직이는 것은 아니지만, 표면의 무늬에 따라서 이동 속도가 달라진다는 점이 흥미롭습니다. 내부에 복잡한 동력 기관 없이 공기 펌프만으로 이동이 가능하다는 것도 매력적입니다. 좁은 파이프 내부에서 움직여야 하거나 혹은 인체 안에서 움직이는 로봇을 만들 때 이 기술이 응용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
사실 많은 기생충과 토양에서 사는 각종 무척추동물 (지렁이 등) 같은 몸 구조를 지니고 있으면 이런 비슷한 환경에서 작동할 수 있는 최적의 로봇을 만들 수 있는 것이 아닌가 하는 생각이 듭니다.
참고
A. Rafsanjani el al., "Kirigami skins make a simple soft actuator crawl," Science Robotics (2018). robotics.sciencemag.org/lookup … /scirobotics.aar7555
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