병뚜껑 나사를 조이면 유연성이 뛰어난 로봇이 코카콜라를 열어줍니다.

로봇을 제조하는 과정에서는 다양한 특성이 때로는 모순되기 때문에 유연하고 적절하게 결합하는 것이 어려운 작업입니다. 예를 들어, 유연하면서도 강한 로봇을 만드는 것은 쉽지 않지만 불가능한 일도 아닙니다.

최근 연구에서 Tokyo Institute of Technology의 연구원들은 "근육" 내에서 높은 수준의 장력을 유지하면서 유연성이 뛰어나 몸을 완전히 비틀어 어려운 작업을 완료할 수 있는 로봇을 만들었습니다. 연구 결과는 1월 13일 IEEE Robotics and Automation Letters에 게재되었습니다.

문서 주소: https://ieeexplore.ieee.org/document/10016717

실험에서 연구원들은 로봇이 모자를 벗길 수 있음을 보여주었습니다. 병, 그 과정에서 발생하는 비틀림 운동은 유사한 로봇의 2.5배입니다. 또한 로봇은 나사를 로드할 수도 있습니다.

병뚜껑을 푸세요.

나사를 부착합니다.

6바 Tensegrity 로봇 개요

Tensegrity 로봇은 견고한 프레임과 유연한 케이블의 네트워크로 구성되어 내부 장력을 조정하여 모양을 변경할 수 있습니다.

논문 저자 중 한 명이자 Tokyo Institute of Technology 석사 과정 학생인 Ryota Kobayashi는 다음과 같이 말했습니다. "Tensegrity 구조는 가볍고 유연하며 내구성이라는 독특한 특성 때문에 매혹적입니다. 이 로봇은 도전적이고 동굴이나 우주와 같은 알려지지 않은 환경에서는 복잡한 작업을 수행하고 보다 효율적으로 작업할 수 있습니다. "

Tensegrity 로봇은 다양한 수의 견고한 구조(또는 막대)를 갖춘 기본 구조를 가질 수 있습니다. 2. 12에서 12 사이, 때로는 그 이상. 그러나 일반적으로 막대가 더 많은 로봇은 설계가 더 복잡하고 어렵습니다.

연구에서 고바야시 팀은 6개 막대의 텐세그리티 모듈(아래 그림)에 의존하는 텐세그리티 로봇을 만들었습니다. 로봇이 강한 비틀림 힘을 받을 수 있도록 로봇의 인공 근육이 삼각형의 꼭지점을 연결하도록 배치된 가상의 삼각형 패턴을 사용했습니다. 근육이 수축하면 삼각형의 꼭지점이 서로 가까워집니다.

아래 사진은 다양한 각도에서 실제 비틀어지는 동작을 보여줍니다.

이 기술을 활용하면 로봇은 단지 20%의 인공 근육 수축만으로 양방향으로 50도의 큰 비틀림 동작을 달성할 수 있습니다. Kobayashi는 그의 팀이 인공 근육의 작은 수축이 큰 수축과 비틀림 변형에 기여하는 이 시스템의 효율성에 놀랐다고 말했습니다.

이번 연구에 참여한 도쿄공과대학 나바에 히로유키 조교수는 구조적 이유로 대부분의 6개 로드 텐세그리티 로봇은 약간만 비틀릴 수 있어 움직임이 제한적이라고 말했습니다. 그러나 연구에 참여한 6개 막대 로봇이 연구자들이 문헌에서 찾을 수 있었던 다른 6개 막대 텐세그리티 로봇보다 2.5배 더 큰 상당한 비틀림 운동을 생성했다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

또한 로봇의 물체 파악 능력을 발휘하기 위해 연구진은 로봇에 고무 손가락 침대를 설치하고 작업 완료 능력을 테스트했습니다. 위 애니메이션과 같이 로봇 팔이 코카콜라 병 위로 내려져 병뚜껑을 잡고 팔을 비틀고 들어올리며 쥐고 비틀는 동작을 몇 초 안에 반복합니다.

현재 연구자들은 로봇이 다양한 방향으로 구부릴 수 있는 능력을 추가하고 로봇이 다른 모양을 인식할 수 있는 기술을 통합하는 등 이 기술을 더욱 확장하는 방법을 고려하고 있습니다. 환경. 이는 로봇이 새로운 환경에 더 잘 적응하고 새로운 작업을 더 잘 완료하는 데 도움이 될 것입니다.

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