Researchers create fly-catching robots

by Johannes Kepler University Linz

An international team of Johannes Kepler University researchers is developing robots made from soft materials. A new article in the journal Communications Materials demonstrates how these kinds of soft machines react using weak magnetic fields to move very quickly—even grabbing a quick-moving fly that has landed on it.


a A six-arm robot on a dandelion can self-grip when approaching magnetic tweezers without harming the fragile structure of the flower. b The same robot can also grab, transport, and release nonmagnetic objects such as a polyurethane foam cube controlled by a permanent magnet. c Manta ray-shaped robot with a cargo swimming in water. d Triangle-shaped swimming robot twisting around its main axis and therefore moving forward in the water, both driven by a square wave magnetic field. e Triangle-shaped walking robot rolling itself in air at high speeds when subjected to an alternating magnetic field. Scale bars, 0.5 cm. Credit: Communications Materials (2020). DOI: 10.1038/s43246-020-00067-1


파리 잡는 로봇

   요하네스 케플러 대학교의 국제 연구팀이 부드러운 재료로 만든 로봇을 개발하고 있다. Communications Materials 저널의 새로운 기사는 이러한 종류의 소프트 머신이 매우 빠르게 움직이기 위해 약한 자기장을 사용하여 어떻게 반응하는지 보여준다. 심지어 그 위에 착륙한 빠르게 움직이는 파리를 잡기도 한다.

"우리가 로봇과 같은 움직이는 기계를 상상할 때, 우리는 주로 단단한 물질로 만들어진 것을 상상한다"라고 마틴 칼텐브루너는 말한다. 그와 JKU의 연질물리학과와 LIT 연질재료 연구소의 연구팀은 연질 소재 기반 시스템을 구축하기 위해 연구해 왔다. 이러한 종류의 시스템을 만들 때, 고체 기계가 인간을 물리적으로 해치지 않고, 미래에 가까운 로봇과 인간의 상호작용을 지원하는 유익한 조건을 만들려는 기본적인 생각이 있다.

안정적이면서도 신축성 있고 유연함

6월에 과학자들은 전자기 모터에 대한 새로운 접근법을 제시했다. 구리선과 철 대신 탄성물질과 액화금속 등이 이제 이른바 작동기의 기본 원료를 형성하고 있다. 과학자들은 최근 네이처 머티리얼즈의 저널 기사에서 일종의 '소프트 로봇'을 만들기 위해 전자 부품과 결합할 정도로 신축성 있고 유연하며 안정성이 뛰어난 새로운 형태의 바이오젤을 선보였다.

칼텐브루너와 데니스 마카로프(헬름홀츠 센터 드레스덴-로젠도르프)가 이끄는 팀은 이제 이런 종류의 기계의 개발을 한 단계 더 진전시키고 있다. 이 두 연구원은 이전에 무선으로 디자인된 소프트 로봇들이 아주 천천히 형태를 바꿀 수 있다는 단점이 있다고 지적했다. 그들의 새로운 아이디어는 유연한 플라스틱 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)을 사용하고 네오디뮴, 철, 붕소의 합금 같은 자성 미세입자에 혼합하는 것에 기초하고 있다.

황기철 콘페이퍼 에디터

Ki Chul Hwang Conpaper editor curator

via youtube

edited by kcontents

When we imagine a moving machine, such as a robot, we picture something largely made out of hard materials, says Martin Kaltenbrunner. He and his team of researchers at the JKU's Department of Soft Matter Physics and the LIT Soft Materials Lab have been working to build a soft materials-based system. When creating these kinds of systems, there is a basic underlying idea to create conducive conditions that support close robot-human interaction in the future—without the solid machine physically harming humans.

Stable, yet stretchable and flexible

In June, scientists presented a new approach for electromagnetic motors. Instead of copper wire and iron, elastic materials and liquid metal now form the basic ingredients for the so-called actuator. Scientists also recently introduced a new type of bio-gel in a journal article in Nature Materials which is elastic, flexible, and stable enough to be combined with electronic components in order to create a kind of "soft robot."

A team led by Kaltenbrunner and Denys Makarov (Helmholtz Center Dresden-Rossendorf) is now taking the development of these kinds of machines one step further. The two researchers noted that before, a drawback was that these wirelessly designed soft robots were only able to change shape very slowly. Their new idea is based on using the flexible plastic polydimethylsiloxane and mixing in magnetic microparticles such as an alloy of neodymium, iron and boron.

A flower-shaped robot momentarily closes around a fly before it registers the closing trap and releases it by opening its eight arms driven by an in-plane square wave magnetic field (3 mT, 50 Hz). The diameter of the robot is 25 mm with a thickness of 200 µm. Credit: Makarov, et al.; Communications Materials

View full text


Posted by engi, conpaper Engi-

댓글을 달아 주세요