막스 플랑크연구소, 해파리 닮은 소프트 로봇 개발 VIDEO: A new concept for self-assembling micromachines
막스 플랑크연구소, 해파리 닮은 소프트 로봇 개발
'네이처 커뮤니케이션즈'에 연구 성과 발표
독일 ‘막스 플랑크 연구소(Max Planck Institute for Intelligent Systems)’ 과학자들이 어린 해파리의 형태와 움직임을 모사한 소프트 로봇을 개발했다. 이번 연구는 과학 전문저널인 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재됐다.
해파리를 닮은 소프트 로봇은 향후 살아 있는 유기체의 안으로 들어가 유영을 하면서 약물을 전달하거나 종양을 먹어치우는 등 마이크로 소프트 로봇의 개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
Micro machines: How the next big thing in robotics is actually quite small Digital Trends Luke Dormehl Digital TrendsJuly 28, 2019 Half a century after Neil Armstrong memorably uttered the words “one giant leap for mankind,” technological innovation has gotten smaller. Yes, we still thrill to enormous, sky-scraping buildings and the gravity-defying power of rockets, but many of the biggest advances take place on a scale that’s unimaginably tiny next to those of yesteryear. New generations of mobile devices — be they laptops, smartphones and smart watches — shave mere millimeters off the thickness of their already thin predecessors; making already small and portable devices even smaller and more portable. CRISPR/cas9 technology allows scientists to edit single genes; potentially eradicating deadly diseases as a result. New nanometer-scale processes allow chip designers to squeeze ever more transistors onto the surface of integrated circuits; doubling computing power every 12-18 months in the process. The world of robotics is no different. Think that robots like Boston Dynamics’ canine-inspired Spot robot or humanoid Atlas robot are at the top of the innovation pile, simply because they’re the most visible? Not so fast! On the tinier end of the spectrum, the advances may not be quite so apparent — but, at their scale, they may be even more exciting. Welcome to the world of microscale robots, a genre of robotics that’s less stop-and-stare attention-grabbing than its metallic big brothers and sisters, but potentially every bit as transformative. These robots could be useful for a broad range of applications, from carrying out microscale or nanoscale surgical feats to exploring other planets.
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젤리처럼 부드러운 성질을 갖고 있는 해파리 로봇은 8개의 팔을 갖춘 벨(bell) 모양을 하고 있다. 로봇 팔 부분을 상하로 빠르게 진동하면서 해파리처럼 상하로 이동하는게 가능하다.
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8개의 로봇 팔 끝부분은 자석에 반응하지 않는 비마그네틱 폴리머로 만들어졌으며 안쪽 부위에 자석에 반응하는 마그네틱 입자가 들어있다.
연구팀은 전자기 코일로 둘러쌓인 수조안에 로봇을 넣고 외부에 자기장을 형성해 소프트 로봇의 동작을 제어했다. 약한 자기장을 상방향으로 적용하면 로봇 팔은 느리게 구부러진다. 아래 방향으로 강한 자기장을 적용하면 로봇 팔은 빠르게 구부러진다. 이같은 동작을 반복하면 강한 진동이 발생하면서 로봇이 추진동력을 갖게 된다. 자기장의 노출 시간, 세기, 방향 등을 조정하는 방식으로 소프트 로봇의 동작을 제어할수 있다. 강한 자장을 주면 소프트 로봇의 진동이 빨라지면서 빠르게 이동한다.
연구팀은 비교적 단순한 방법이지만 자기장으로 어떻게 적용하느냐에 따라 다양한 동작을 구현할수 있다고 설명했다. 심지어 물건을 조작하는 것도 가능하다는 것.
연구팀은 수조 안에 작은 구술과 큰 구슬을 넣어놓고 구슬을 밖으로 끌어올리는 동작, 로봇이 구슬 안으로 몸을 숨기는 동작, 로봇이 서로 다른 색의 염료를 섞는 동작 등을 시연했다. 이런 동작은 해파리가 음식물을 포식하는 과정을 모사했다. 아직 해파리 로봇을 인체안에 넣어 외부 자장을 통해 제어하는 수준까지는 기술을 구현하지는 못했다. 보다 정밀한 동작을 구현하기 위해선 외부에서 자기장을 조작하는 방식을 보다 정교하게 해야한다.
장길수 ksjang@irobotnews.com 로봇신문사
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