HP 워크스테이션 수상
이 4족 보행 소프트 로봇은 전자장치 없이 작동합니다. 제어와 로코모션 시스템을 포함한 모든 기능에 압축 공기만 필요합니다. MRI 기기나 광산 갱도 등 전자장치가 작동할 수 없는 환경에서 작동하는 로봇 애플리케이션에 적합합니다. 소프트 로봇은 환경에 쉽게 적응하고 인간 근처에서 안전하게 작동하므로 특히 관심이 높습니다.
대부분 소프트 로봇은 압축 공기로 구동되지만 전자 회로로 제어됩니다. 이 접근법은 회로 기판, 밸브, 펌프 등 복잡한 구성요소를 로봇 몸체 밖에 두게 만듭니다. 반면 새 로봇은 로봇 자체에 탑재된 튜브와 소프트 밸브로 구성된 경량 저비용 공압 회로 시스템으로 제어됩니다. 로봇은 명령에 따라 걷거나 환경에서 감지한 신호에 반응해 걷습니다.
로봇의 연산 능력은 뇌가 아닌 척추에서 신경 반응으로 구동되는 포유류 반사신경을 대략 모방합니다. 이 반사신경을 모방하기 위해 밸브 시스템을 만들었는데, 이는 로봇 4개 다리의 공기 구동 근육에 압축 공기가 들어가는 순서를 제어하는 발진기 그룹 역할을 합니다. 한 구성요소가 로봇 다리에 공기 주입을 지연시켜 보행을 조정합니다.
로봇엔 간단한 기계적 센서도 장착돼 있습니다. 로봇 몸체에서 돌출된 붐 끝에 배치된 유체로 채워진 작은 소프트 버블들입니다. 버블이 눌리면 유체가 로봇 내 밸브를 뒤집어 방향을 반전시킵니다. 로봇엔 공기 구동 회로에 고압 상태를 퍼뜨리며 각 인버터에서 지연을 주는 3개 인버터 역할을 하는 밸브가 장착돼 있습니다.
로봇 4개 다리 각각은 3개 근육으로 구동되는 3자유도를 가집니다. 다리는 45도 아래쪽으로 기울어져 있고 3개 평행 연결된 공압 실린더 챔버(벨로우즈 포함)로 구성됩니다. 챔버가 가압되면 팔다리가 반대 방향으로 굽습니다. 결과적으로 각 팔다리의 3개 챔버가 보행에 필요한 다축 굽힘을 제공합니다.
향후 로봇은 자연 지형과 고르지 않은 표면 위를 걷도록 개선돼 다양한 장애물 탐색이 가능해질 것입니다. 이는 더 정교한 센서 네트워크와 그에 따른 더 복잡한 공압 시스템을 필요로 합니다.
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