중국에서 개발된 '살아 움직이는' 소프트 로봇?

중앙일보

입력 2021.10.21 18:20

살아있는 '곤충'처럼 움직이는 로봇?

톈진대학 연구팀 [사진출처=인민망]

톈진대학 연구팀 [사진출처=인민망]

중국 톈진(天津)대학 연구팀이 4D 프린팅(3D로 프린팅한 물체를 환경과 시간에 맞춰 변형시켜 사용하는 기술)을 이용해 자유자재로 움직일 수 있는 단일 소재 소프트 로봇을 개발했다.

이 로봇은 안정적으로 구를 수 있으며, 모양과 크기를 스스로 변형시켜 속도와 방향을 조정할 수 있다. 로봇의 이러한 지능적 반응행동은 인공지능(AI)을 기반으로 한 기계인식 중 하나인 것으로 알려졌다. 이번 연구 결과는 '셀프레스(Cell Press)'의 전문 학술지 '매터(Matter)'에 게재됐다.

[사진출처=톈진대학 논문 캡처]

[사진출처=톈진대학 논문 캡처]

톈진대학 연구팀은 3D 프린팅, 스마트 재료, 수학적 모델링, 기계 학습 알고리즘을 결합하고, 시간이 더해진 4차원 공간에서 외부 자극을 받으면 자신의 모습을 변형시켜 반응하는 3D 개체를 만들었다.

신화통신에 따르면 외부 환경을 인식하고 적응력을 갖춘 이 스마트 소프트 로봇은 4D 프린팅으로 '3D 프린팅 액정 탄성중합체(liquid crystal elastomer)'를 가공해 개발됐다. 펑웨이(封偉) 톈진대학 재료과학공학부 교수는 "이 소프트 로봇은 복잡한 환경에도 적응할 수 있으며 인간과 소통할 수 있다"고 설명했다.

이 로봇은 열 감지를 통해 자신의 모양을 변형시켜 속도와 이동 방향을 조정할 수 있다. 또 한 쌍의 더듬이를 이용하는 곤충처럼 촉지각을 이용해 굴러가는 방향을 자율적으로 제어할 수 있기 때문에 장애물을 감지하고 높이에 맞춰 장애물을 오르거나 우회하는 등 대응 반응을 보일 수 있다.

펑 교수는 "로봇을 특정 각도로 기울여진 히팅 플레이트에 올려놓으면 알아서 굴러 올라갈 수 있다"면서 "이 소프트 로봇의 전체 구동 프로세스는 자율적이기 때문에 인간의 제어 없이 스스로 임무를 완료할 수 있다"고 말했다.

신화통신에 따르면 이 로봇은 자신의 무게보다 약 40배 무거운 하중을 운반할 수 있으며 극한의 고온 환경에서 화물을 운송하고, 스마트 탐사를 수행하는 등 폭넓게 사용될 수 있다.

차이나랩 허재원 에디터

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