美 노스캐롤라이나주립대, 파스타 닮은 '리본 로봇' 개발

 

▲ 꼬인 리본 모양의 소프트 로봇(사진=노스캐롤라이나주립대)

 

美노스캐롤라이나주립대와 펜실베니아대 연구팀이 사람이나 컴퓨터 소프트웨어의 개입 없이도 미로처럼 복잡한 환경을 스스로 이동할 수 있는 소프트 로봇을 개발했다고 밝혔다. 이 소프트 로봇은 나선형으로 꼬여있는 파스타인 '로티니(Rotini)'를 닮았다.

 

'지에 인(Jie Yin)' 노스캐롤라이나주립대 교수는 "소프트 로봇들은 ‘컴퓨터 지능’이 아니라 '물리적 지능'이라고 불리는 개념을 갖고 있다"며 구조적인 설계와 스마트한 소재를 특징으로 하는 소프트 로봇은 컴퓨터 지능이 아니라 물리적 지능을 활용해 복잡한 주변 상황을 탐색하고 스스로 이동할 수 있다고 설명했다.

 

소프트 로봇은 로티니 처럼 나선형으로 꼬인 리본 모양이며, 액정탄성체(liquid crystal elastomers)로 만들어졌다. 주변 공기보다 뜨거운 섭씨 55도(화씨 131도) 이상의 표면에 리본을 올려놓으면 리본이 표면에 닿는 부분은 수축되는데 반해 리본이 공기에 노출되는 부분은 수축하지 않는다. 이는 리본의 구르는 동작을 유도한다. 표면의 온도가 높을수록, 더 빨리 구른다. 장애물을 만나더라도 사람이나 컴퓨터의 개입없이 장애물을 피해갈 수 있다.

 

리본 로봇은 두 가지 방법으로 장애물을 회피할 수 있다. 첫째, 리본의 한쪽 끝이 물체와 마주치면, 리본은 장애물을 우회하기 위해 약간 회전한다. 둘째, 리본의 중앙 부분이 물체와 마주치면, '스냅(snap)' 동작을 한다. 스냅 동작은 저장된 변형 에너지가 빠르게 방출되어 리본이 약간 점프하는 동작이다. 리본은 착지하기 전에 방향을 바꿀 수 있다.

 

연구팀은 “마치 사람들이 집에서 사용하는 로봇 청소기와 매우 비슷하다”며 "우리가 만든 소프트 로봇은 환경으로부터 에너지를 끌어와 어떠한 컴퓨터 프로그래밍 없이도 작동한다"고 설명했다.

 

연구팀은 이번 연구 논문(제목:Twisting for Soft Intelligent Autonomous Robot in Unstructured Environments)을 국립과학원 회보(the Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표했다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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