코끼리 코를 모방한 범용 로봇 그리퍼 개발

• 연구원들이 코끼리 코의 해부학적 구조와 움직임에서 영감을 얻은 범용 생체모방 로봇 그리퍼 시제품을 개발함.
• 3D 프린팅된 유연 소재와 공압식 액추에이터를 사용하여 별도의 고정 관절 없이 유연하고 다방향으로 움직이는 조작이 가능함.
• 코끼리의 "근육 시너지" 원리를 응용하여 제어를 단순화함으로써 강력한 힘과 정교한 조작을 동시에 구현함.

PROBOSCIS 이니셔티브

• EU의 지원을 받은 PROBOSCIS 프로젝트는 10만 개 이상의 근육을 가진 '근육 수압 조절체(muscular hydrostat)'인 코끼리 코를 본떠 기존 강성 로봇 팔의 한계를 극복하고자 함.
• 기존 로봇은 팔과 그리퍼가 분리된 구조를 가지지만, 코끼리 코는 하나의 연속적인 구조로 포도 한 알을 집거나 통나무를 드는 일을 모두 수행함.

생체모방 연구 및 움직임

• 미셸 밀린코비치 교수팀은 남아프리카 공화국에서 고속 카메라와 반사 마커를 사용하여 코끼리의 움직임을 분석함.
• 코끼리는 단순히 코를 구부리는 것이 아니라 특정 부분을 경직시켜 '가상 관절'을 형성함으로써 머리 뒤의 물체를 빠르게 집어 올리는 등 복합적인 동작을 수행함.

로봇 설계

• 시제품은 3D 프린팅으로 제작된 유연한 수지 구조에 공압식 액추에이터와 광학 센서를 통합함.
• 부품 간의 기계적 접합부를 제거하여 압축, 신장, 굴곡, 집기, 휘젓기 등의 연속적인 동작이 가능함.
• 개별 액추에이터를 일일이 제어하는 대신 근육의 협력 그룹인 '시너지'를 중심으로 제어하여 시스템의 복잡성과 에너지 소비를 대폭 낮춤.

미래 적용 분야

• 본 기술은 다음과 같은 다양한 분야에 활용될 것으로 기대됨:
  • 의료: 노인이나 장애인을 옮기는 중량 작업과 식기류를 다루는 정교한 작업을 동시에 수행하는 지원 로봇.
  • 농업: 유연성을 활용한 부드러운 과일 수확.
  • 가사: 빨래 분류 및 깨지기 쉬운 물건 정리.
  • 재난 구조: 잔해 속을 탐색하며 촉각 센서를 이용해 생존자 구조.