네 발 달린 무리 로봇

문제를 해결하고 장애물을 극복하기 위한 개미, 꿀벌, 새의 집단 행동은 연구원들이 항공 및 수중 로봇 공학에서 개발한 것입니다. 그러나 복잡한 지형을 횡단할 수 있는 소규모 군집 로봇을 개발하는 것은 고유한 과제를 안고 있습니다. 연구원들은 자연계의 로봇을 모방하여 어려운 환경에서 기동하고 어려운 작업을 집합적으로 수행할 수 있는 다족 로봇을 만들었습니다.

다리가 있는 로봇은 거친 지형과 좁은 공간과 같은 까다로운 환경을 탐색할 수 있으며 팔다리를 사용하면 신체를 효과적으로 지지하고 신속한 기동이 가능하며 장애물을 쉽게 건너게 됩니다. 그러나 다리가 있는 로봇은 육상 환경에서 고유한 이동성 문제에 직면하여 운동 성능이 저하됩니다.

연구원과의 Q&A 읽기

Tech Briefs와의 짧은 Q&A에서 Yasemin Ozkan-Aydin 교수는 기능이 향상되면 Swarm이 무엇을 할 수 있는지 설명합니다.

연구원들은 개별 로봇 간의 물리적 연결이 육지의 다리가 있는 집단 시스템의 이동성을 향상시킬 수 있다고 가정했습니다. 개별 로봇은 매끄러운 표면 위를 이동하거나 가벼운 물체를 운반하는 것과 같은 단순하거나 작은 작업을 수행하지만 작업이 단일 장치의 능력을 넘어서면 로봇이 물리적으로 서로 연결되어 더 큰 다족 시스템을 형성하고 집단적으로 극복합니다. 문제.

팀은 3D 프린터를 사용하여 길이가 대략 6~8인치인 4족 로봇을 만들었습니다. 각각에는 리튬 폴리머 배터리, 마이크로컨트롤러, 전면에 광 센서 1개, 전면 및 후면에 2개의 마그네틱 터치 센서 등 3개의 센서가 장착되어 있어 로봇이 서로 연결할 수 있습니다. 네 개의 유연한 다리는 추가 센서와 부품의 필요성을 줄이고 거칠거나 고르지 않은 지형과 상호 작용할 때 도움이 되는 수준의 기계적 지능을 로봇에 제공했습니다.

각 로봇을 인쇄한 후 잔디, 뿌리 덮개, 잎, 도토리 위에 로봇을 만들고 테스트했습니다. 파티클보드에 대해 평지 실험을 하였고, 단열폼을 이용하여 계단을 건설하였다. 로봇은 또한 샤그 카펫 위에서 테스트되었으며 직사각형 나무 블록은 거친 지형 역할을 하기 위해 파티클 보드에 접착되었습니다. 개별 유닛이 갇히면 신호가 함께 연결된 추가 로봇에 전송되어 함께 작업하면서 장애물을 성공적으로 통과할 수 있도록 지원합니다.

이 작업은 예측하지 못한 상황에 적응하고 수색 및 구조 작업, 집단 ​​물체 운송, 우주 탐사 및 환경 모니터링과 같은 실제 협력 작업을 수행할 수 있는 저비용 다리 달린 떼의 설계를 알려줄 것입니다. 이 연구는 실제 이동 및 문제 해결에 필수적인 시스템의 제어, 감지 및 전력 기능을 개선하는 데 중점을 둘 것입니다.

기능적인 스웜 시스템의 경우 배터리 기술을 개선해야 합니다. 10시간 이상 지속되는 더 많은 전력을 공급할 수 있는 소형 배터리가 필요합니다. 그렇지 않으면 현실 세계에서 이러한 유형의 시스템을 사용하는 것은 지속 가능하지 않습니다. 로봇의 크기를 작게 유지하면서 더 많은 센서와 더 강력한 모터가 필요하다는 추가 제한 사항이 있습니다.