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최근 달팽이를 모방한 청색기술로 개발한 로봇 떼가 주목을 받고 있습니다. 달팽이는 느리고 바닥이 끈적끈적하지만 매우 유용할 수 있는 새로운 유형의 로봇에 영감을 주고 있습니다. 이러한 로봇 그룹은 독립적으로 작동하거나 함께 결합해 다른 방법으로는 불가능한 작업을 수행할 수 있습니다.

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우리는 최근 몇 년 동안 ‘떼로봇공학’과 ‘떼 지능(swarm intelligence)’에 대해 많이 들어 보았을 것입니다.

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이 개념에는 단독으로 또는 동일한 로봇 그룹의 한 측면으로 작동할 수 있는 소형 로봇을 활용하는 것이 포함됩니다. 후자의 시나리오에서는 모든 로봇이 서로 통신하며 작업을 완료하기 위해 움직임을 조정합니다.

 

로봇 달팽이 떼가 서로 협력해 틈새를 가로지르고 있다. (출처=홍콩중문대학교) ⓒ천지일보 2024.05.12.

이러한 작업에는 재난 현장에서 생존자를 찾거나 위험한 환경에서 정찰을 수행하고 다른 행성의 표면을 탐사하는 등의 작업이 포함될 수 있습니다.

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공중 로봇과 수중 로봇은 수평과 수직으로 모두 움직일 수 있기 때문에 서로 연결하면 3차원 형상을 만들 수 있습니다. 반면 지상 이동 로봇은 수평으로만 움직일 수 있기 때문에 2차원적인 모양을 만드는 데 제한이 있어 잠재적인 용도로 한정됩니다. 게다가 지금까지 만들어진 대부분의 실험용 모델은 매끄럽고 평평한 표면 위에서만 움직일 수 있었습니다.

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하지만 서로 겹겹이 쌓아 3차원 구조를 만들 수 있는 ‘오프로드’ 지상 로봇이 있다면 상황은 달라집니다. 이것이 바로 새로운 달팽이 로봇이 등장하는 이유입니다.

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로봇이 ‘자유 모드’로 움직일 때는 흡입 컵을 빼고 전원이 꺼진 상태로 유지됩니다. 로봇은 트랙의 자석을 이용해 다른 달팽이 로봇의 껍질 위로 올라가기 위해 트랙의 매끄러운 지형과 고르지 않은 지형을 모두 가로질러 이동하기만 하면 됩니다.

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일단 위에 올라가면 로봇은 흡입 컵을 내리고 전원을 켜서 ‘강력 모드’로 전환합니다. 그러면 컵이 다른 로봇의 껍질에 단단히 달라붙어 두 로봇이 서로 단단히 고정됩니다. 즉, 로봇의 껍질은 여전히 컵을 기준으로 회전할 수 있으므로 흡입력을 잃지 않고 그 자리에서 회전할 수 있습니다.

 

백옥 달팽이와 로봇 달팽이의 유사점을 보여주는 모식도. (출처=홍콩중문대학교) ⓒ천지일보 2024.05.12.

홍콩중문대의 다 자오와 동료들이 개발한 이 장치는 백옥 달팽이에서 영감을 얻은 청색기술로 개발됐습니다. 이 복족류처럼 표면에 잘 달라붙으면서 스스로 움직이다가 필요할 때 멈추고 흡입력을 이용해 훨씬 더 강력한 접착력을 형성할 수 있습니다.

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이 로봇은 구형의 강자성 철제 껍질을 가지고 있으며, 그 안에는 배터리, 마이크로프로세서 및 기타 전자 장치가 들어 있습니다. 껍질 바닥에는 자석이 내장된 고무로 만든 탱크 모양의 트랙 세트가 있습니다. 그리고 두 트랙 사이에는 접이식 진공 동력의 흡입 컵이 있습니다.

 

로봇 달팽이가 협동하여 난간을 기어오르고 있다. (출처=홍콩중문대학교 ⓒ천지일보 2024.05.12.

지금까지 수행된 야외 실험에서 달팽이 로봇 무리는 서로 협력해 난간을 기어오르고, 틈새를 가로질러 이동하며, 하나의 로봇 팔을 형성하는 등의 작업을 수행했습니다. 이러한 실험을 위해 로봇은 원격으로 제어되었지만, 언젠가는 그 후손들이 이러한 작업을 자율적으로 수행할 수 있기를 기대해 봅니다.

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출처 : 천지일보

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