조지아 대학교 엔지니어들이 자연에서 영감을 얻은 소프트 로봇 그리퍼를 개발해냈다. (사진. University of Georgia)
조지아 대학교(University of Georgia, UGA) 엔지니어들이 새로운 소프트 로봇 그리퍼를 개발해냈다. 일반적인 장대콩 및 기타 꼬임 식물은 터치 감지 싹을 사용해 로프 및 막대와 같은 지지대를 감싸 위로 자라는 반면, UGA 연구팀의 로봇은 직경 1mm의 작은 물체를 단단하면서도 부드럽게 잡도록 설계됐다.
연구 관계자는 “몇 년 전에 우리 정원에서 재배한 장대 콩을 떠올려 이와 같은 그리퍼를 설계했다”라며, “이 식물은 다른 식물이나 밧줄을 단단히 붙잡을 수 있다. 우리는 식물을 묶는 것에 대해 조사했고, 이와 같은 기술이 탐구하기에 좋은 자연의 디자인이라고 생각했다”라고 전했다.
연구팀은 기존 로봇장치 대비 우수한 부드러운 로봇 나선형 그리퍼를 설명했다. 이들의 로봇 꼬임 동작은 단일 공압 제어만 필요하므로 여러 공압 제어 사이의 복잡한 조정의 필요성을 제거하면서 작동을 크게 단순화할 수도 있다.
UGA 연구원은 꼬임 각도, 타깃의 물리적 매개변수, 타깃이 느슨해지는 원인이 되는 외부 장애를 감지할 수 있는 로봇의 탄성 척추 중앙에 광섬유 센서를 내장했다. 연구원들은 길이가 3인치가 넘고 실리콘으로 만들어진 소프트 로봇 그리퍼가 농업, 의학 및 연구를 포함한 많은 환경에서 유용할 수 있다고 밝혔다. 응용 분야로는 식물과 꽃과 같은 부드러운 터치가 필요한 농산물 선택 및 포장, 수술용 로봇 공학 등이 있다.
아울러 연구팀은 나선형 그리퍼가 연필, 붓과 같은 물체를 잡는 데 효과적이라는 것을 입증했다. 이 장치는 우수한 반복성, 높은 트위닝 감지 정확도 및 정밀한 외부 방해 감지 등의 기능을 확보할 수 있다.
한편 연구팀은 광섬유 센서의 판독 값을 기반으로 자동 피드백 제어를 개선하는 데 목표를 두고 작업을 진행할 계획이다. 또한 생체 의학 로봇의 기초 역할을 하기 위해 디자인을 소형화하려고 한다. 연구 관계자는 “광섬유 센서가 내장된 이 꼬임 소프트 로봇은 보다 포괄적인 소프트 로봇을 위한 빌딩 블록을 형성한다. 더 단순한 설계와 제어는 확실한 장점”이라고 강조했다.
