어려운 문제에 대한 최신 소프트 로봇 솔루션

Madeleine Clarke 작성, 2023년 5월 30일, 4분 분량의 글

로봇을 안아보고 싶었던 적이 있나요? 별로 매력적이지 않은 것 같지만... 우리는 노력하고 있습니다. 소프트 로봇 공학은 부드럽거나 유연한 부품을 포함하는 로봇입니다. 이는 빠르게 확장되고 있는 최첨단 연구 분야입니다. 이 공간 안에서 우리는 사람, 환경과 안전하고 직관적으로 상호작용할 수 있는 로봇을 설계하고 있습니다.

소프트 로봇 공학은 광범위한 산업 응용 분야를 가지고 있습니다. 예를 들어, 농업에서는 과일을 상하지 않고 따기 위해 섬세한 손길이 필요할 수 있습니다. 의학에서 소프트 로봇 부품은 인체와 상호 작용하는 데 필요한 적응성, 견고성 및 안전성을 제공합니다.

이론적으로는 이것이 모두 흥미롭지만 실제로는 소프트 로봇공학이 여전히 연구실에만 국한되어 있습니다. 우리는 이러한 새로운 기술을 현장에 도입하여 가장 큰 과제를 해결하는 데 도움을 주기 위해 노력하고 있습니다.

최근 우리는 제6회 IEEE-RAS 소프트 로봇공학 국제 컨퍼런스(RoboSoft)에서 4편의 최첨단 논문을 발표했습니다. 여기에 우리의 최신 혁신이 있습니다.

곡물은 건강한 식단의 필수품이지만 많은 소프트 로봇 부품의 핵심 성분이기도 합니다. 세분화된 재밍은 부드러운 로봇 그리퍼를 만드는 기술 중 하나입니다.

세분화된 재밍은 곡물(예: 커피)을 멤브레인(예: 풍선)에 포장하고 진공 라인을 연결하는 방식으로 작동합니다. 대기압 하에서 입자는 유체와 같은 물체 주위로 움직이고 변형됩니다. 공기가 흡입되면 입자가 서로 뭉쳐서 물체를 강하게 붙잡습니다.

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그러나 모든 곡물이 동일하게 만들어지는 것은 아닙니다. Robosoft의 연구원들은 세분화된 전파 방해에 사용할 수 있는 곡물 유형에 대한 최대 규모의 데이터 세트를 공개적으로 공개했습니다.

David Howard 박사는 AI4Design 포트폴리오 책임자이자 CSIRO Data61의 로봇공학 및 자율 시스템 그룹에서 소프트 로봇공학 클러스터를 이끌고 있습니다. 그는 이 데이터가 소프트 로봇 공학 개발자에게 기준을 제공하여 그들이 당면한 작업에 맞게 곡물을 조정할 수 있게 해줄 것이라고 말했습니다.

"우리는 매우 부드럽고 고무 같은 알갱이가 그립에 가장 적합하다는 것을 발견했습니다. 하지만 약간 뒤처질 가능성이 있는 현장에 로봇이 있다고 가정해 보겠습니다. 피부를 사용하여 전자 장치를 보호해야 합니다. 우리는 큰 것을 발견했습니다. , 단단한 곡물은 충격 흡수에 더 좋은 성능을 발휘했습니다."라고 David는 말했습니다.

하지만 단지 곡물의 크기와 모양이 중요한 것이 아니라, 곡물로 무엇을 하느냐도 중요합니다. 또한 우리 연구원들은 최근 음파의 진동을 사용하여 세분화된 재밍 성능을 향상시킬 수 있음을 발견했습니다.

"진동을 사용하여 이러한 종류의 그리퍼의 동작을 조정하면 더 강한 그립을 얻을 수 있습니다. 게다가 이러한 성능 향상은 저렴합니다. 필요한 것은 단일 3D 프린팅 어댑터와 20달러짜리 증폭기뿐입니다."라고 그는 말했습니다.

이러한 새로운 발견을 통해 개발자는 소프트 로봇 솔루션을 최적화하여 현장 배포에 한 걸음 더 가까워질 수 있습니다.

이 혁신은 어려운 문제에 대한 좋은 해결책을 제공합니다. 세분화된 재머를 사용하면 로봇은 다양한 모양의 물체를 안전하게 집어들 수 있지만 물체는 평평한 표면에 기대어 있어야 합니다.

재밍 도넛(Jamming Donut)은 팽창하는 외부 링과 내부 과립 재머를 결합하여 공기 중에 매달린 물체를 잡는 방식으로 작동합니다.

이 기술은 구성 요소의 고유한 조합으로 인해 다른 그리퍼 시스템보다 성능이 뛰어난 혁신적인 디자인입니다. 이는 로봇이 버터핑거와 동등한 능력을 가질 가능성을 제한합니다.

다시 말하지만, 이는 부드럽고 단단한 농산물을 집어 들고 문 손잡이를 여는 등 다른 그리퍼가 잘 수행하기 어려운 작업을 포함하여 광범위한 실제 응용 분야에 대한 잠재력을 가지고 있습니다.

연성 부품을 갖춘 로봇이 현실 세계에 등장하기 전에 먼저 설계하고 제작해야 합니다. 당사의 AI4Design 포트폴리오는 인공 지능의 도움을 받아 복잡하고 통합된 로봇 시스템을 설계하는 새로운 방법을 개발하고 있습니다. 그들은 우리의 임무를 지원하기 위한 차세대 산업 장비를 만드는 데 동일한 기술을 적용하고 있습니다.