인공근육이 로봇 다리를 생동감 있게: 로봇공학의 새로운 도약

Seoul취리히 연방 공과대학교와 막스 플랑크 지능 시스템 연구소의 연구원들이 인공 근육을 활용한 새로운 로봇 다리를 개발했습니다. 대다수 로봇들이 전기 모터를 사용하는 것과 달리, 이 다리는 HASEL이라고 불리는 전기 유압 장치를 이용합니다. 이러한 변화는 로봇 다리가 더 효율적으로 움직이고 다양한 상황에 더 잘 적응할 수 있도록 도와줍니다.

이 새로운 발전은 중요한 변화를 가져온다는 점에서 의의가 큽니다.

• 더 높은 에너지 효율
• 다양한 지형에 대한 적응력 향상
• 높은 점프와 빠른 동작 수행 가능
• 복잡한 센서의 필요성 감소

인공 근육은 정전기를 이용하여 작동합니다. 이 장치는 전압 변화에 반응하는 전극이 있는 기름으로 채워진 플라스틱 백으로 이루어져 있습니다. 전압이 가해지면 전극이 가까워지면서 기름이 한쪽으로 밀려 가방이 짧아집니다. 이 과정은 실제 근육의 움직임과 유사한 동작을 만듭니다.

전기 모터에 비해 이 시스템의 장점 중 하나는 에너지 효율성입니다. 전기 모터는 종종 여분의 에너지를 열로 변환하여 이를 관리하기 위한 냉각 시스템이 필요합니다. 이 전자 근육 시스템은 정전기 방식이기 때문에 이러한 문제가 없습니다. 따라서 히트 싱크나 팬을 필요로 하지 않아 더욱 효율적입니다.

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로봇 다리는 뛰어오를 수 있어 그 적응성 및 민첩함을 보여줍니다. 이는 울퉁불퉁한 지형에서도 걷는 데 도움을 줍니다. 인공지능 근육 시스템은 주변 환경에 맞춰 자동으로 변화하며 두 가지 신호만으로 구부리고 펴는 동작을 수행합니다. 다리의 위치 추적을 위해 많은 센서가 필요하지 않습니다.

전기-유압 액추에이터 분야는 여전히 신생 분야로, 약 6년 전에 시작되었습니다. 제어 기술과 기계 학습의 빠른 발전은 새로운 하드웨어의 필요성을 보여주고 있습니다. 인공 근육은 물체에 따라 움직임을 바꿀 필요가 있는 그리퍼 같은 특별한 용도에서 유망한 가능성을 보입니다. 하지만 이러한 액추에이터는 아직 대형 기계를 위한 용도로는 유용하지 않으나 특정한 응용 분야에서는 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.

자율적으로 작동하는 로봇 시스템은 밝은 미래를 가질 수 있습니다. 배터리로 구동되는 다리를 사용하는 이 로봇들은 구조 임무에 획기적인 변화를 가져올 수 있습니다. 전기 모터의 한계를 넘어, 로봇이 잔해나 거친 지역을 원활하게 이동하는 모습을 상상해보세요.