첨단 4족 군집 로봇, 복잡한 지형 탐색 가능

개미, 꿀벌, 새들이 문제 해결과 장애물 극복 위해 보이는 집단 행동은 항공·수중 로봇공학에서 개발돼 왔음. 그러나 복잡한 지형 탐색 능력 갖춘 소형 군집 로봇 개발엔 독특한 과제들 따름. 연구자들이 도전적 환경서 기동 가능하고 자연계 대응물들 모방해 어려운 작업 집단 수행 가능한 다족 로봇들 구축.

다족 로봇들 험한 지형·좁은 공간 탐색 가능, 사지 사용 효과적 몸체 지지, 신속 기동성 가능, 장애물 넘기 용이. 하지만 다족 로봇들 육상 환경서 독특한 이동성 과제 직면, 운동 성능 저하 결과.

연구자 Q&A

테크 브리프스 짧은 Q&A에서 야세민 오즈칸-아이딘(Prof. Yasemin Ozkan-Aydin) 교수가 기능 발전 시 군집 수행 가능 것 설명.

연구진 가설: 개별 로봇 간 물리적 연결이 육상 다족 집단 시스템 이동성 향상시킬 수 있음. 개별 로봇들 평평한 표면 이동이나 가벼운 물체 운반 같은 단순·작은 작업 수행하지만 작업이 단일 유닛 능력 넘으면 로봇들 물리적 연결해 더 큰 다족 시스템 형성, 집단적으로 문제 극복.

3D 프린터로 길이 약 15~20cm(6~8인치) 4족 로봇들 제작. 각자 리튬폴리머 배터리, 마이크로컨트롤러, 세 센서(전면 광센서, 전후면 자석 터치 센서) 장착, 로봇 간 연결 가능. 네 유연 다리 추가 센서·부품 필요성 줄이고 거칠거나 울퉁불퉁한 지형 상호작용 도울 기계적 지능 제공.

각 로봇 프린팅 후 잔디, 멀치, 낙엽, 도토리 위 테스트. 평지 실험 파티클보드 위, 계단 단열 폼으로 제작. 샤그 카펫 위 테스트, 직사각형 나무 블록들 파티클보드에 붙여 험한 지형 서빙. 개별 유닛 걸리면 추가 로봇들에 신호 보내 연결해 지지 제공, 집단 작업으로 장애물 성공적 횡단.

이 연구 저비용 다족 군집 설계 정보 제공, 예기치 않은 상황 적응·실세계 협동 작업(수색구조, 집단 물체 운반, 우주 탐사, 환경 모니터링) 수행 가능. 연구 제어·감지·전력 능력 개선 집중, 실세계 이동·문제해결 필수 요소.

기능적 군집 시스템 위해 배터리 기술 개선 필요. 작은 배터리로 더 많은 전력 제공, 이상적 10시간 이상 지속 필요. 아니면 이런 시스템 실세계 사용 지속가능하지 않음. 추가 한계: 더 많은 센서·더 강력한 모터 필요하면서 로봇 크기 작게 유지.