中 고속도로 건설 현장서 용접 로봇 활약/ 노스캐롤라이나주립대, 소프트 로봇 원격 제어 기술 개발 VIDEO: Soft robots controlled by light and magnetic field
中 고속도로 건설 현장서 용접 로봇 활약
인력 절감 효과 와 용접 작업 정밀도 높아
중국 고속도로 건설 현장에 적용된 용접 로봇이 등장했다.
중국 텅쉰왕에 따르면 올해 후난(湖南)성의 창닝(常宁)과 치둥(祁东)을 잇는 '창치(常祁)고속도로' 건설 작업 현장에 첨단 로봇 장비가 등장해 작업 효율과 품질을 높이고 있다. 이 고속도로 건설은 성에서 추진하는 중점 건설 프로젝트로서 첨단 기술이 동원되고 있다.
창치고속도로 가공 현장에선 백색의 로봇이 긴 팔을 늘어트린 채 철근 구조물 장비에 대한 용접 작업을 진행하고 있다. 이 로봇은 'FDV6L' 용접 로봇으로 교량의 골조 구조물 등을 용접한다.
기존에는 사람이 직접 용접 작업을 해야하는데다 난이도가 매우 높아도 상품의 가공 정밀도를 사람의 눈에 의존할 수 밖에 없었다. 심할 경우 오차가 1cm까지 나기도 했다. 하지만 용접 로봇을 적용한 이후 이 로봇 한대가 6명의 일류 용접 전문가를 대체할 수 있게 됐다. 하루에 4개의 구조물을 용접하면서 업무 효율이 크게 개선되었다. 가공 정밀도가 높아지면서 정확도가 0.08mm 오차에 그쳤다. 이는 사람이 실현할 수 없는 수준인 것으로 평가받고 있다.
현장 관계자는 "로봇이 도입되면서 29명의 인력이 하던 작업을 11명의 인력으로 소화하고 있다"고 설명했다. 창치 고속도로는 2022년 완공될 예정이다.
Erika Yoo erika_yoo@irobotnews.com로봇신문사
노스캐롤라이나주립대, 소프트 로봇 원격 제어 기술 개발
전문 저널 '사이언스 어드밴시스'에 연구 논문 발표
미 노스캐롤라이나주립대와 엘론대(Elon University) 연구진이 소프트 로봇의 움직임을 원격 제어할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.
‘사이언스 데일리’ 등 매체에 따르면 노스캐롤라이나주립대 재료과학 및 엔지니어링 전공 ‘조 트레이시(Joe Tracy)’ 교수팀은 마그네틱 철 극미립자(magnetic iron microparticle)를 내장한 폴리머 소재를 이용해 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 LED 광원과 자기장(magnetic field)을 이용해 로봇의 형태와 동작을 원격 제어할 수 있다. 연구진은 이번 연구 성과를 전문 저널인 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재했다.
Soft robots controlled by light and magnetic field 5th August 2019 Researchers are using light and magnetic fields to remotely control the movement of soft robots, an advance with potential applications in the biomedical or aerospace sectors. The technique from North Carolina State University and Elon University, North Carolina, allows the team to lock soft robots into position for any given time and later reconfigure them into new shapes. “We’re particularly excited about the reconfigurability,” said Joe Tracy, a professor of materials science and engineering at NC State and corresponding author of a paper on the work. “By engineering the properties of the material, we can control the soft robot’s movement remotely; we can get it to hold a given shape; we can then return the robot to its original shape or further modify its movement; and we can do this repeatedly. All of those things are valuable, in terms of this technology’s utility.” View Full Text https://www.theengineer.co.uk/light-magnetic-field-soft-robots/ |
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연구 논문 교신 저자인 조 트레이시 교수는 “재료의 특성을 활용해 소프트 로봇을 특정한 형태로 변화시키고 원래의 형태로 되돌리는 과정을 반복적으로 수행할 수 있다”고 설명했다. 소프트 로봇의 형태를 새로 만드는 것도 가능하다.'
연구진은 마그네틱 철 극미립자를 내장한 폴리머를 이용해 소프트 로봇을 제작했다. 일반적인 조건에서 이 소프트 로봇은 딱딱하고 고정된 형태를 유지하고 있다. 그런데 LED 광선을 비추면 소프트 로봇이 가열되면서 딱딱했던 폴리머가 유연해진다. 유연해진 소프트 로봇에 자기장을 조작하는 방식으로 소프트 로봇의 형태에 변화를 줄 수 있다. 원하는 형태가 만들어진후에 LED 광선을 제거하면 원래의 강도로 돌아간다. 이어 광선을 비추고 자기장을 제거하면 소프트 로봇은 원래의 형태로 돌아간다. LED 광선과 자기장을 어떻게 조작하느냐에 따라 완전히 새로운 형태의 소프트 로봇이 만들어진다.
연구팀은 이 기술을 이용해 물건을 집어 옮기는 소프트 로봇 등 기술을 시연했다. 이와 함께 소프트 로봇의 디자인 과정을 간소화할 수 있는 컴퓨팅 모델도 개발했다. 이 모델을 활용하면 로봇의 형태, 폴리머의 두께, 폴리머 내부의 철 극미립자의 양, 자기장의 크기와 방향 등을 정밀하게 만들 수 있다. 트레이시 교수는 앞으로 상이한 온도에 반응하는 엔지니어링 폴리머 등 여러 분야의 애플리케이션에 적용할 수 있는 기술에 도전할 계획이다. 이번 연구는 미국과학재단(NSF)의 지원을 받아 진행됐다.
장길수 ksjang@irobotnews.com 로봇신문사
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