2024년 3월 29일

미국의 하버드대, 샌디에이고대, 캘리포니아대의 연구팀은 최근 3D프린팅을 이용해 오작동 없이 몇번이고 점프를 할 수 있는 로봇을 만들었다고 합니다.

Nicholas W. Bartlett, Michael T. Tolley, Johannes T. B. Overvelde, James C. Weaver, Bobak Mosadegh, Katia Bertoldi, George M. Whitesides,Robert J. Wood 총 8명으로 이루어진 이 연구팀의 로봇은 얼마전 사이언스매거진에 소개될 정도로 많은 주목을 받고 있습니다.

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3D프린팅된 로봇 외관의 재료는 때로는 매우 단단하지만 떄로는 매우 유연한 물질의 특성을 보여주는 멀티플한 재료로 3D프린팅 되었다고 합니다. 이 로봇은 산소와 부탄을 혼합했을때 생기는 가스의 연소를 이용하여 점프를 하는 구동방식으로 최대 30번 이상의 점프를 연속으로 할 수 있다고 하는데요.

‘일반적으로 로봇은 무겁고 강성있는 금속으로 제작되어져 점프를 할 수 있는 로봇을 만들기에는 전혀 현실성이 없다’라는 판단을 한 연구팀은 강성과 유연성을 갖춘 두 재료를 혼합하는 것이 이 프로젝트의 핵심으로 삼았다고 합니다.

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이런 재질의 외관을 위해서 커스터마이징이 가능하며 일회성 제품을 제작할 수 있는 3D프린터를 이용하였고 하나의 모델에 단단하면서도 유연한 재료를 결합시켜 3D프린팅하는 것에 성공한 연구팀은 로봇공학분야의 미래에 많은 가능성을 제공했다고 평가받고 있습니다.

두 재료의 결합은 단단한 물질으로만 이루어진 재료와는 달리 충격을 잘 흡수 할 수 있었고 유연한 물질로만 이루어진 재료와는 달리 더 자유롭게 이동할 수 있는 능력을 가지게 되었습니다. 이러한 특성으로 로봇을 더 안전한 환경에서 제공할 수 있게 되었다고 합니다.

이 멀티플한 재료를 이용하여 3D프린팅된 모델은 한개의 파트로 이루어져 있으며 내부는 단단한 재질로 이루어져있고 외부는 유연하여 고무와 같은 재질이라고 하는데요.

로봇의 바닥부분은 아주 유연한 재질로 산소와 부탄을 주입할 수 있는 챔버를 갖추고 있습니다. 산소와 부탄이 혼합되며 생긴 가스로 로봇의 다리를 팽창시켜 점프를 하고 이동하는 방향도 제어가 가능하다고 합니다.

점프 동작을 한 후 가스는 소실됩니다. 또한 착지 후에도 로봇의 모든 구성요소에는 손상이 가해지지 않으며 로봇의 바닥과 다리는 원래의 형태로 돌아가는 모습을 볼 수 있습니다.

현재 로봇은 2 1/2피트(약 76cm)의 점프가 가능하며 측면으로 1/2(약 15cm)를 이동할 수 있다고 합니다. 또한 35번을 진행한 4피트의 높이에서의 100회 이상 낙하실험을 진행하는 동안 로봇의 어떤 부분에도 손상이 없었다고 합니다.

현재 전세계적으로 가장 주목받는 산업 중 하나인 로봇산업은 개발과 투자가 매우 활발하게 일어나고 있는 분야입니다. 이번 사례는 그 동안 볼 수있었던 강하고 둔해보였던 로봇에 대한 고정관념을 탈피하며 새로운 로봇에 대한 방향성 제시와 재료결합에 대한 가능성을 보여준 사례라고 보여지는데요.

점프를 하는 로봇에서 더 나아가 로봇농구선수를 볼 수도 있지 않을까? 하는 사이언스매거진의 전망에 대해 자이지스트 여러분의 생각은 어떠신가요? 😀


출처 : http://www.sciencemag.org/content/349/6244/161

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