This crazy-looking robot uses microspines on its legs to climb up walls

By Luke Dormehl — Posted on June 14, 2019 11:25AM PST

There are multiple animals that are able to cling onto and clamber up vertical surfaces. For all the things that today’s most exciting robots are capable of, however, not too many of them have been able to replicate this particular feat. But that may be about to change.


카네기멜론대(CMU), 급경사 능숙하게 오르는 로봇 'T-렉스' 개발

'미세척추(microspine)' 구조 채택

   미국 카네기멜론대(CMU) 학생들이 6족 소형 보행 로봇인 ‘렉스(RHex)’의 새로운 버전 ‘T-렉스(T-RHex)’를 개발했다고 ‘IEEE 스펙트럼’이 보도했다. T-렉스는 렉스처럼 빠르게 움직이면서도 가파른 경사를 능숙하게 오르는 능력을 갖추고 있다.

CMU 박사과정 학생 캐더린 파블로프(Catherine Pavlov) 등으로 구성된 ‘팀 사이언스 패롯(Team ScienceParrot)’은 애론 존슨(Aaron Johnson) 교수가 생체 모방 로보틱스를 주제로 개설한 ‘로봇 설계와 실험’이란 강좌를 수강하면서 ‘T-렉스’ 개발 프로젝트를 수행했다.

연구팀은 자연에 살고 있는 원숭이, 산양, 바퀴벌레 등 동물이 가파른 경사를 능숙하게 올라가는 점에 주목해 ‘미세척추(microspine)’라는 구조를 렉스 로봇에 적용했다.

T-렉스는 몸체 끝부분에 꼬리를 갖고 있으며, 끝으로 갈수록 가늘어지는 구조로 이뤄진 6개의 다리를 갖추고 있다. 다리는 바퀴와 다리를 결합한 ‘훼그(wheg:wheel-leg)’의 형태다. 바퀴와 다리의 장점을 결합했다. 덕분에 빠르게 이동할수 있다. T-렉스의 독특한 발가락 구조는 ‘미세척추(microspine)’라고 불린다. 다리의 표면은 아크릴로 만들어졌다. 미세척추 구조는 제트추진연구소(JPL)의 ‘리머(LEMUR) IIB’라는 로봇에서 채택해 널리 알려졌다.

이렇게 만들어진 T-렉스는 ‘훼그’를 이용해 빠르고 효율적으로 이동하는 ‘렉스(Rhex)의 특성을 갖고 있으면서도 벽돌, 나무, 콘크리트 등으로 이뤄진 가파른 경사를 오를 수 있는 능력을 갖추고 있다. 55도 급경사를 오를 수 있고 수직벽을 오르지는 못하지만 매달려 있는 게 가능하다. 로봇 뒷부분에 있는 꼬리가 경사면을 오를 때 로봇이 뒤로 밀리거나 떨어지는 것을 방지한다.

연구팀은 앞으로 광, 섬유, PLA, 우레탄, 메탈릭 글래스(metallic glass) 등 소재를 활용해 다리의 보행 능력을 개선하는 연구를 계속 추진할 계획이다.

장길수 로봇신문사

edited by kcontents

Researchers at Carnegie Mellon University have built a new, bioinspired robot called T-RHex, which uses microspines on its feet to grip onto rough surfaces. This allows it to climb up very steep gradients and, while it’s not yet able to climb up sheer vertical surfaces, it can grip onto them in a tenacious way that suggests that this ability isn’t out of the question in the future.

“T-RHex is a variation on the classic RHex — Robot Hexapod — platform, which uses springy cockroach-inspired legs to allow it to travel over fairly rough terrain,” Catherine Pavlov, one of the researchers on the project, told Digital Trends. “We took this existing robotic concept and added microspines to it, which are essentially tiny hooks that can catch on small surface features. Each leg on T-RHex is actually 8 to 10 stacked slices, each with a hook embedded in the tip.”

cmu robot microspines climb walls mzmxote5nw

When T-RHex is walking over a flat surface, the hooks don’t come into contact with the ground. However, when it transitions to climbing mode, it walks backward and stabs the tips of its toes into the wall as it does. The design of the legs allows the hooks to move independently of each other, so that they are able to passively catch on features. This has the effect of evenly distributing the weight of the robot.

Photo: CMU/IEEE Spectrum

edited by kcontents

“A robot like T-RHex could climb trees to monitor wildlife in the forest canopy, descend into volcanic fissures to determine how they formed, or even explore hazardous terrain on another planet,” Pavlov continued, explaining how the robot could be used for scientific research. “What’s great about T-RHex is that it’s highly mobile and can carry a payload, so it can be sent into a wide variety of situations that would be too dangerous for humans, or where human presence would be disruptive.”

Vivaan Bahl, another researcher on the project, has some different applications in mind. “This type of robot could serve well for extreme terrain mapping,” Bahl told us. “For instance, you have an unmapped area where aerial coverage is not useful or possible, and standard wheeled robots aren’t able to scale the sheer faces. Effectively, this robot serves as a way to get across a wide variety of terrain by using the tried-and-tested RHex platform, while adding a whole new dimension — quite literally — to its movement.”


Posted by engi, conpaper engi-