로봇을 위한 부드러운 촉각 기술: 새로운 유연 세라믹 센서 연구

소요 시간: 2 분
에 의해 Jamie Olivos
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로봇 팔이 세라믹 물체를 섬세하게 다루다.

Seoul세라믹은 일반적으로 단단한 것으로 알려져 있지만, 새로운 연구가 이 견해를 수정하고 있습니다. Empa의 프랭크 클레멘스 박사가 이끄는 과학자들은 세라믹으로부터 유연한 센서를 개발하고 있습니다. 이 신형 센서는 압력과 온도 변화 감지에 탁월하여 의료기기 및 소프트 로봇 공학에서 유용하게 사용될 수 있습니다.

세라믹은 일반적으로 높은 온도에서 가열하여 만든 단단하고 깨지기 쉬운 재료로 알려져 있습니다. 클레멘스 팀은 세라믹 조각을 신축성 있는 플라스틱 소재와 결합해 소재의 민감성을 유지하고 더 유연하게 만들었습니다. 이 새로운 방법은 스트레스를 받을 때 전기 전도도가 최소한으로 변화하는 센서를 제작할 수 있게 합니다.

이 새로운 세라믹은 중요한 특징을 포함하고 있습니다:

  • 적응성: 3D 프린팅을 통해 다양한 형태로 변형이 가능합니다.
  • 선택성: 연구자들은 압력이나 온도와 같은 특정 자극에 민감하게 반응하도록 센서를 세밀하게 조정해왔습니다.
  • 통합성: 이러한 센서들은 이미 로봇 및 보조장치 기술을 향상시키는 데 사용되고 있습니다.

유연한 세라믹은 더 나은 의족을 제작하는 데 중요한 역할을 합니다. 인공 손에 적용되어 감각을 느끼게 할 수 있으며, 물체를 잡을 때 사용되는 힘과 온도를 측정할 수 있습니다. 이 기술은 사용자가 의족을 더 잘 제어하고 감각을 경험할 수 있도록 도와주어 삶의 질을 향상시킵니다.

클레멘스 팀은 취리히 연방 공과대학교와 도쿄 대학과 협력하여 바이오 하이브리드 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 유연한 세라믹과 인공 근육으로 만들어졌으며, 신체에 안전한 센서를 사용하여 움직임을 감지합니다. 이 혁신은 인간과 로봇 간의 안전한 상호작용을 크게 향상시킬 수 있습니다.

산업에서 활용 가능한 지능형 소프트 세라믹

지능형 소프트 세라믹은 산업 분야에서 유용할 수 있습니다. 로봇의 사용이 늘어남에 따라 사람과 함께 안전하게 작업할 수 있는 것이 중요해졌습니다. 이 소프트 세라믹은 로봇이 접촉 시 부드럽게 반응할 수 있도록 도와주어, 공동 작업 공간에서의 사고 위험을 줄이는 데 기여할 수 있습니다.

연구자들은 새로운 세라믹 소재를 플라스틱과 혼합하여 유연한 세라믹 센서의 민감성과 적응성을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다. 미래에는 세라믹의 특별한 특성 덕분에 로봇 기술이 더욱 스마트하고 연결된 시스템을 가질 수 있을 것입니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1002/aisy.202400413

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Miriam Filippi, Aiste Balciunaite, Antonia Georgopoulou, Pablo Paniagua, Felix Drescher, Minghao Nie, Shoji Takeuchi, Frank Clemens, Robert K. Katzschmann. Sensor‐Embedded Muscle for Closed‐Loop Controllable Actuation in Proprioceptive Biohybrid Robots. Advanced Intelligent Systems, 2024; DOI: 10.1002/aisy.202400413
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