문어 팔 같은 부드러운 로봇 팔...호흡 튜브 삽입 등 수술에 도움 This magnetic robot arm was inspired by octopus tentacles
종이접기, 문어에서 영감을 받은 로봇 팔
물체 비틀고, 구부리고, 닿고, 잡고, 다시 가져올 수 있어
이 로봇 팔은 무너진 형태로 마치 작은 아코디언처럼 생겼는데, 이 로봇은 스스로 팽창하고 접힐 수 있는 아코디언과 같다. 이 팔은 멜로디를 만들 수는 없지만, 섬세하고 잠재적으로 유용한 방법으로 펴는 것이 가능하다.
이 디자인은 PNAS 저널에 실린 새로운 연구에서 자세히 설명되었으며, 문어 팔에서 영감을 받아 어떻게 물체를 펴고 비틀고 조작하는지를 모방한다. 제작자들은 그것이 입으로부터 풍관에 호흡 튜브를 삽입하거나 카테터를 삽입하는 것과 같은 최소한의 침습적 시술이나 수술에 도움을 줄 수 있는 생물 의학 응용 분야에 통합될 수 있기를 희망하고 있다.
"문어는 실제로 팔 안에 신경계가 있다. 스탠포드 대학의 기계공학과 조교수이자 이 새로운 논문의 저자인 루이케 르네 자오는 "우리가 여기서 하고 있는 것은 매우 지능적인 팔 시스템을 모방하는 것"이라고 말한다. "팔은 매우 다재다능하기 때문에 물체와 상호작용하기 위해 수백, 수천 가지의 다양한 동작을 할 수 있다."
새로운 로봇 팔은 모터가 아닌 자기장으로 움직이는 움직임, 종이접기에서 영감을 받은 패널, 부드러운 외골격 등 몇 가지 주요 기능 덕분에 유연해졌다.
한 줄의 작은 조각들이 하나의 팔로 이루어져 있다. 각 세그먼트에는 자분(magnetic particle)이 박힌 육각형 소프트실리콘 플레이트 2개가 종이접기 패턴으로 디자인된 기울어진 플라스틱 패널로, 종이접기를 꼬아 늘여서 수축시키는 스타일이다.
패널의 모양을 통해 암을 튜브로 연장하거나 압축된 구성으로 축소할 수 있다.
로봇 팔 전체에 자화된 판이 있기 때문에 MRI 스캐너 안에 만들어진 것과 같은 강한 자기장을 사용하여 원격으로 조작할 수 있다. 시험 단계에서 연구자들은 전자기 코일을 사용하여 팔 주위에 3차원 자기장을 만들었다. 암 주위의 자기장 방향을 조정하여 토크를 만들어 개별 종이접기 장치의 움직임과 변형을 구동할 수 있습다. 이 디자인은 또한 연구자들이 팔의 각 부분을 독립적으로 제어하여 움직임을 미세 조정할 수 있도록 했다.
자오 교수는 "외부 자기장을 제어함으로써 스트레칭 동작, 굽힘 동작, 스트레칭과 굽힘의 조합을 가질 수 있다"고 말한다. "우리는 휘어지기 시작하는 지점을 제어할 수 있다."
황기철 콘페이퍼 에디터
Ki Chul Hwang Conpaper editor
(Source: https://www.popsci.com/technology/octopus-inspired-origami-robotic-arm/)
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