킬로봇이 흥미로운 의료 응용을 위해 접근하기 어려운 장소를 어떻게 탐색할 수 있는지

셰필드 대학교의 과학자들은 크기를 변경하고, 수축하며, 놀라운 정밀도로 움직일 수 있는 킬로봇 또는 신축성 있는 로봇 직물을 개발하는 데 크게 진전을 이루었습니다. 자동 제어 및 시스템 공학과 로데리히 그로스 박사의 지도 아래, 연구팀은 저전력 로봇 모듈을 탄성 메시를 통해 결합하여 지능형 로봇 직물을 생성할 수 있음을 성공적으로 입증했습니다.

로봇 직물에 대한 혁명적인 돌파구

네이처 커뮤니케이션스에 게재된 획기적인 연구에서 셰필드 대학교 연구진은 탄성 링크가 50펜 동전 크기의 이 모듈식 로봇들이 조화롭게 움직일 수 있게 한다고 밝혔습니다. 이 연구는 탄성 메시가 오류가 발생하기 쉬운 로봇 모듈들이 행진할 수 있게 하는 것이 강하게 연결되거나 연결되지 않은 모듈들을 능가하는 우월성을 보여주었습니다.

셰필드 과학자들이 수행한 연구는 인간이 접근할 수 없는 공간을 탐색할 수 있는 초저전력 로봇 직물 개발에 대한 흥미로운 가능성을 열어줍니다. 이러한 직물은 지하 수도 파이프의 균열을 검사하거나 의료 모니터링 및 치료를 위해 인체 내부에 배치될 수 있습니다.

프로토타입 직물 및 지능형 킬로봇

이 연구에서 개발된 프로토타입 직물은 킬로봇이라고 불리는 작은 로봇 모듈로 구성됩니다. 컴팩트한 크기 때문에 이러한 킬로봇은 저전력과 제한된 처리 능력을 특징으로 합니다. 각 킬로봇은 움직임을 위해 진동 모터를 사용하지만 방향에 대한 정밀한 제어는 부족합니다. 그러나 탄성 메시에 통합되면 이러한 모듈은 근처 모듈과 통신하여 그룹이 가장 효과적인 이동 및 집단 행동 방식을 결정할 수 있게 합니다.

전통적으로 킬로봇 그룹과 기타 작은 모듈들은 물리적으로 연결되지 않았습니다. 그러나 셰필드 연구는 이러한 모듈들을 탄성 메시를 통해 결합하는 것이 움직임의 신뢰성을 크게 향상시켰음을 보여주었습니다. 로데리히 그로스 박사는 이전 연구들이 주변 환경을 감지하거나 외관을 변경하는 지능형 직물에 초점을 맞췄던 반면, 그들의 연구는 한 장소에서 다른 장소로 자율적으로 이동할 수 있는 능력을 갖춘 지능형 직물에 집중했다고 설명했습니다. 이러한 직물은 제트 엔진 내부와 같이 인간이 접근할 수 없는 공간을 효과적으로 탐색할 수 있습니다.

의료 및 산업 분야에서의 응용

그로스 박사는 자가 이동 및 신축성 있는 직물의 의료 응용 잠재력을 더욱 강조했습니다. 예를 들어, 이러한 직물은 손상된 장기 부위를 감싸서 고해상도 모니터링 또는 자극을 제공할 수 있습니다. 또한, 까다로운 환경을 검사하거나 지하 파이프라인을 탐색하는 것과 같은 산업 목적으로 배치될 수 있습니다.

탄성 결합으로 인한 일관된 움직임

연구는 더 많은 모듈로 구성된 직물이 더 성공적이고 일관된 움직임을 달성한다는 것을 보여주었습니다. 이 발견은 많은-잘못 원리로 알려진 새 떼의 집단 움직임과parallels합니다. 그러나 이전 연구와 달리, 이 연구의 모듈들은 정보 수집 및 처리뿐만 아니라 탄성 메시 내의 물리적 결합에도 의존했습니다. 이는 에너지 집약적인 지각과 사고에 대한 의존도를 줄여, 수천 개의 모듈로 구성된 직물의 소형화와 실현을 용이하게 했습니다.

이 연구에는 셰필드 대학교, 모데나 및 레조 에밀리아 대학교, 브뤼셀 자유 대학교, 산타 카타리나 주립 대학교 및 워스터 폴리테크닉 연구소의 연구자들이 참여했습니다. "Coherent movement of error-prone individuals through mechanical coupling"라는 제목의 논문은 연구에 대한 자세한 내용을 위해 접근할 수 있습니다.

셰필드 대학교 과학자들이 수행한 선구적인 연구는 신축성 있는 로봇 직물의 실현에 한 걸음 더 다가갔습니다. 이러한 직물은 수축하고, 성장하며, 정밀하게 움직일 수 있으며, 접근하기 어려운 공간을 탐색하고 고해상도 모니터링 및 치료 옵션을 제공함으로써 산업 검사부터 의료 개입에 이르기까지 다양한 분야를 혁신할 수 있습니다.

원본 기사 및 이미지 출처: https://www.sheffield.ac.uk/news/