유연하면서도 강한 로봇을 만드는 방법은 무엇입니까? 병뚜껑 나사를 조이는 것은 매우 쉽습니다.

​빅데이터 다이제스트 작업

저자: Mickey

연구원들이 로봇을 만들 때 유연성과 견고함이라는 두 가지 특성의 균형을 맞추는 딜레마에 빠지기 쉽습니다. 일반적으로 두 가지 특성을 모두 갖추기는 어렵지만 세심한 조작이 필요한 많은 장면에서는 두 가지 모두 필수입니다.

최근 연구에서 연구원들은 높은 수준의 "근육" 장력을 유지하면서 유연성이 뛰어나 어려운 작업을 완료하기에 충분한 비틀림 동작을 제공하는 로봇을 만들었습니다. 한 실험에서 로봇은 동급 최고의 로봇보다 2.5배 더 비틀는 동작을 생성하면서 병의 뚜껑을 제거할 수 있었습니다.

이 결과는 1월 13일 IEEE Robotics and Automation Letters에 게재되었습니다.

문서 링크: https://ieeeexplore.ieee.org/document/9999348

Tensegrity 로봇은 견고한 프레임과 유연한 케이블 네트워크로 구성되어 있어 내부 장력을 조정하여 모양을 변경할 수 있습니다.

연구에 참여한 도쿄공과대학 석사과정 고바야시 료타는 "Tensegrity 구조는 가벼움, 유연성, 내구성이라는 고유한 특성 때문에 장점이 있습니다."라고 설명했습니다. "이러한 로봇은 까다롭고 알려지지 않은 환경에서도 작동할 수 있습니다. ”

Tensegrity 로봇의 기본 구조는 다양한 수의 견고한 구조 또는 "막대"를 가질 수 있으며 전체 수는 2에서 12까지입니다. 훨씬 더 - 그러나 일반적으로 경험상 더 많은 막대를 가진 로봇은 일반적으로 더 복잡하고 설계하기가 더 어렵습니다.

20% 수축, 2방향 50도 비틀림

Tensegrity 로봇은 견고한 프레임과 유연한 케이블의 네트워크로 구성되어 내부 장력을 조정하여 모양을 변경할 수 있습니다.

Ryota 팀은 연구에서 6개의 텐세그리티 모듈을 사용하는 텐세그리티 로봇을 만들었습니다. 로봇이 강력한 비틀림을 달성할 수 있도록 가상의 삼각형 지도가 사용되는데, 여기에는 로봇의 인공 근육이 삼각형의 꼭지점을 연결하도록 배치됩니다. 근육이 수축하면 삼각형의 꼭지점이 서로 가까워집니다.

이 기술을 활용하면 로봇은 인공 근육의 20% 수축만으로도 양방향으로 50도의 큰 비틀림 동작을 달성할 수 있습니다. Ryota는 그의 팀이 시스템의 효율성에 놀랐다고 말했습니다. 인공 근육의 작은 수축으로 인해 큰 수축과 비틀림 변형이 발생했습니다.

트위스트는 기존 로봇의 2.5배입니다.

"대부분의 6개 로드 텐세그리티 로봇은 구조가 약간 변형된 경우에만 구르므로 움직임이 제한됩니다."라고 도쿄공업대학교 나바에 히로유키 조교수는 말했습니다. 그도 연구에 참여했습니다. 특히, 저자들은 6개 막대 로봇이 기존 6개 막대 텐세그리티 로봇보다 2.5배 더 큰 비틀림 운동을 생성한다고 보고합니다.

다음으로 연구팀은 로봇에 고무손가락을 장착하여 로봇이 물체를 파악하고 작업을 완료하는 능력을 테스트할 수 있도록 했습니다. 한 실험에서는 로봇 팔이 코카콜라 병 위로 내려와 뚜껑을 잡고 돌리고 팔을 들어올린 다음 잡고 돌리는 동작을 반복하여 몇 초 안에 뚜껑을 제거했습니다.

연구원들은 로봇이 주변 환경에서 새로운 형태를 인식할 수 있도록 하는 기술과 결합하여 다양한 방향으로 구부릴 수 있는 로봇의 능력을 추가하는 등 이 기술을 기반으로 하는 방법을 고려하고 있습니다. 후자의 발전은 로봇이 필요에 따라 새로운 환경과 작업에 더 잘 적응하는 데 도움이 될 수 있습니다.

자료 출처: https://spectrum.ieee.org/tensegrity-robot?utm_campaign=post-teaser&utm_cnotallow=e0401vfk

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