네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재된 이 로봇은 트랜스포머의 현실화 가능성을 열어준다.

피크 시간대 이동이라는 '군중 따르기' 모드를 해결하고 교통 혼잡 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 새로운 교통 수단이 있을까요?

많은 사람들이 "교통체증"이나 "군중"을 만났을 때 이 문제에 대해 생각해 봤을 것입니다. 자동차를 트랜스포머로 바꾸고, 자동차를 초월하는 것은 아마도 대부분의 사람들의 생각일 것이다.

최근 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)는 미래 교통에 대한 사람들의 환상과 매우 일치하는 M4(다중 이동형 변형 로봇 모르포봇)를 출시했습니다.

M4는 비구조화된 다중 매트릭스 환경에서 광범위한 모션 가소성을 갖춘 로봇을 생산하려는 의도로 캘리포니아 공과대학과 미국 노스이스턴 대학교가 공동 개발한 것으로 알려졌습니다. 로봇은 뛰어난 이동성을 갖고 있으며 미래에는 다중 모드 복합 국경 간 이동 가능성을 갖고 있습니다.

많은 인간 로봇 디자인은 동물 생체공학에서 영감을 받았습니다. 자연에서 바다거북이나 바다사자와 같은 수생동물은 앞지느러미를 사용하여 헤엄칠 수 있고, 앞지느러미를 사용하여 무거운 체중을 지탱할 수도 있고 네 발 달린 동물처럼 땅 위를 걸을 수도 있습니다. 어린 사향 꿩은 날개를 사용하여 날아갈 수도 있고 날개를 사용하여 피난처를 위해 수직 또는 가파른 경사면을 오르는 데 도움을 줄 수도 있습니다.

바다사자의 오리발은 걷기를 보조합니다 b 몽구스의 뒷다리는 정찰을 보조합니다 c 꿩 새끼는 날개를 사용하여 네 발의 움직임을 보조합니다 d 추카르 새의 날개는 기울어진 걷기를 보조합니다

California Institute of Technology와 Northeastern University의 공동 팀도 상당한 운동 가소성을 지닌 이 동물에게서 영감을 얻었으며, 이 동물의 형태적, 기능적 구조를 활용하여 부속 기관의 용도를 변경한 점을 참고하여 "할 수 있는 장치를 만들었습니다. 필요할 때 생성되거나 중복성을 제거하고 모바일 이점을 얻을 수 있습니다.”

동시에 R&D 팀은 이 아이디어를 M4 로봇에도 구현하여 M4 로봇의 4개 다리가 변형을 통해 중복 작업을 수행하여 모션 가소성을 극대화할 수 있도록 했습니다.

재조정을 통해 M4의 네 다리는 여러 가지 다른 형태를 취할 수 있습니다.

l네 발로 움직일 수 있는 네 개의 다리

l비행용 추진기 4개

l45도 경사면의 WAIR용 프로펠러 2개 + 바퀴 2개

l큰 장애물을 뛰어넘을 수 있는 프로펠러 2개 + 바퀴 2개

l오토바이 제어를 위한 두 바퀴 + 두 손

lMIP의 두 바퀴

lUGV 네바퀴

l웅크리기 위한 네 바퀴

섀시 하단의 부착물은 바퀴, 다리 또는 프로펠러로 재조정될 수 있습니다. 이 모듈식 설계의 실현은 M4의 성능을 향상시키는 데 중요한 조건을 제공합니다.

M4가 두 개의 바퀴로 세워져야 할 경우 네 개의 바퀴 중 두 개가 접히고 내장된 프로펠러가 위쪽으로 회전하여 로봇의 균형을 유지합니다.

M4가 비행해야 할 때 네 바퀴가 모두 접히고 프로펠러가 로봇을 땅에서 들어 올립니다.

M4 로봇은 틸트 휠 내부에 있는 4개의 로터를 통해 비행합니다

휠 어셈블리의 조인트 디자인을 통해 M4는 걷는 동작도 수행할 수 있습니다.

현재 M4 버전에서는 걷는 동작이 대부분 개념 증명입니다. 앞으로 M4세대는 걷기 힘든 복잡한 지형을 효율적으로 횡단하는 능력을 갖추게 될 것으로 기대된다.

M4 로봇이 운전 모드에서 걷기 모드로 변경됩니다

M4의 이동 자세에는 비행, 구르기, 기어 다니기, 웅크리기, 균형 잡기, 텀블링, 정찰 및 로컬 작동의 8가지 유형이 포함되는 것으로 이해됩니다. 부속 ​​장치를 재사용하는 중복 작동을 통해 다양한 이동 모드를 수행할 수 있습니다. M4는 모핑 동체와 전환 가능한 슈라우드 프로펠러로 부속물의 용도를 변경함으로써 무인 지상 차량(UGV), 이동식 역진자(MIP), 무인 공중 시스템(UAS), 추진기 보조 MIP, 다리 이동 및 오토바이 조종 MIP로 전환할 수 있습니다. 방법.

M4 R&D 팀은 뛰어난 기동성 외에도 로봇의 이동 유연성과 인공 지능을 결합하여 '영혼'을 부여하는 인공 지능을 추가하여 M4가 전방 지형에 따라 가장 효과적인 움직임을 독립적으로 선택할 수 있도록 했습니다.

예를 들어, 낯선 환경에서 M4는 가장 에너지를 절약하는 4륜 롤링 모드로 먼저 출발합니다. 바위와 같은 장애물에 직면하면 M4는 스탠딩 모드로 전환하고 통합 센서를 사용하여 공중 측량 및 정찰을 위한 다목적 스캐닝을 수행함으로써 핵심적인 전략적 상황 인식을 제공합니다.

바퀴 달린 로봇이 횡단할 수 없는 협곡이나 기타 지형을 만나면 M4는 바퀴를 로터로 재구성하고 협곡을 건너 반대편으로 날아간 다음 계속 구르게 됩니다.

칼텍과 노스이스턴 대학이 공동 개발한 다중 모드 이동형 변형 로봇 M4에 대한 견해를 묻는 질문에 칼텍 자율 시스템 및 기술 센터(CAST) 소장인 Hans W. Lipman 교수, Mory Mory Gharib(Ph) 교수 .D. 1983)은 “현재 M4의 탁월한 성능은 응급 구조 외에도 수색, 우주 탐사 및 주거 공간의 자동 패키지에 더 많은 응용 가능성을 제공합니다. 가공, 디지털 농업 등의 분야가 더 큰 역할을 합니다.”

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