지렁이를 닮은 모듈러 로봇

(The robot uses five peristaltic soft actuators to copy the function of an earthworm's body segments. Credit: Istituto Italiano di Tecnologia)

꿈틀거리면서 이동하는 지렁이는 사실 놀라운 운동 능력를 지니고 있습니다. 당연히 땅 위에서는 다른 동물보다 느리지만, 땅속에서 자유 자재로 움직이는 능력 만큼은 어떤 동물도 따를 수 없습니다.

이탈리아 기술 연구원의 바르바라 마졸라이 교수 (Prof. Barbara Mazzolai, a team of scientists at Istituto Italiano di Tecnologia (the Italian Institute of Technology))가 이끄는 연구팀은 지렁이의 몸 구조를 모방한 로봇을 만들었습니다.

지렁이 같은 환형동물은 원통 같은 체절( metameres)을 이용해서 움직입니다. 별도의 단단한 골격이 없는 대신 액체로 찬 체절을 둘러싼 원형 근육이 있고 다시 몸 전체를 앞뒤로 연결하는 긴 근육이 존재합니다. 그리고 근육을 이용해 몸을 꿈틀거리는 연동 운동을 하며 몸을 전진 시킵니다.

연구팀은 이 구조와 꿈틀거리는 연동운동을 모방한 연동 운동 소프트 액추에이터 (peristaltic soft actuators, PSAs)를 5개 연결해 땅속을 초속 1.35mm의 속도로 움직이는 길이 45cm의 로봇을 개발했습니다.

물론 빠른 속도는 아니지만, 시간 당 4860mm를 움직일 수 있는 셈이기 때문에 땅속이라는 점을 감안하면 그렇게 느리다고도 할 순 없는 속도입니다. 연구팀은 이 지렁이 로봇이 토양 조사나 지하 수색 등에 활용될 수 있다고 보고 있습니다.

개인적인 생각이지만, 실제로 성능이 우수하고 땅속에서 걸리는 게 별로 없다면 화성 탐사선 인사이트의 두더지 로봇을 대신할 수 있지 않을까 생각합니다. 작은 크기를 고려할 때 어쩌면 우주 탐사에서 진가를 발휘할 로봇일지도 모릅니다.

참고

https://newatlas.com/robotics/earthworm-inspired-robot-peristaltic-soft-actuators/

https://www.nature.com/articles/s41598-023-28873-w

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