Octopus는 로봇의 새로운 흡입 메커니즘에 영감을 줍니다.

거칠고 휘어진 무거운 돌을 잡을 수 있는 새로운 로봇식 흡입 컵이 브리스톨 대학의 과학자들에 의해 개발되었습니다.

브리스톨 로봇 공학 연구소(Bristol Robotics Laboratory)에 기반을 둔 팀은 바위에 고정할 수 있는 뛰어난 적응형 흡입 능력을 가진 문어 생물학적 흡반의 구조를 연구했습니다.

그들의 연구 결과는 저널에 게재되었습니다. PNAS 오늘, 연구자들은 생물학적 흡반의 근육조직과 점액 구조를 모방하기 위해 어떻게 다층 연질 구조와 인공 유체 시스템을 만들 수 있었는지 보여줍니다.

흡입은 연체 유기체가 다양한 물체를 강력하게 파악하기 위해 고도로 진화된 생물학적 접착 전략입니다. 생물학적 흡반은 바위나 조개껍질과 같은 건조하고 복잡한 표면에 적응적으로 부착할 수 있는데, 이는 현재의 인공 흡반으로는 매우 어려운 일입니다. 생물학적 흡반의 적응형 흡입은 연체의 기계적 변형의 결과로 여겨지지만 일부 연구에서는 흡반 내 점액 분비가 점도가 높기 때문에 복잡한 표면에 부착하는 데 도움이 되는 또 다른 중요한 요소일 수 있음을 암시합니다.

수석 저자인 Tianqi Yue는 다음과 같이 설명했습니다. “가장 중요한 개발은 기계적 형태(표면 모양에 맞게 부드러운 재료를 사용하는 것)와 액체 밀봉(접촉 표면에 물이 퍼지는 것)의 조합의 효과를 성공적으로 입증했다는 것입니다. 복잡한 표면의 흡입 적응성을 향상시키기 위한 것입니다. 이는 생물학적 유기체가 적응형 흡입을 달성하는 능력의 비결일 수도 있습니다.”

다중 규모 흡입 메커니즘은 기계적 형태와 조절된 방수 밀봉의 유기적 조합입니다. 다층 연질 재료는 먼저 기판에 거친 기계적 형태를 생성하여 누출 구멍을 마이크로미터에 불과한 수준으로 줄입니다. 그런 다음 나머지 미크론 크기의 구멍은 물리적 모델을 기반으로 한 인공 유체 시스템에서 조절된 물 분비를 통해 밀봉됩니다. 이로써 흡입 컵은 다양한 표면에서 흡입 수명을 연장하면서도 오버플로를 최소화합니다.

Tianqi는 다음과 같이 덧붙였습니다. “우리는 제시된 다중 규모 적응형 흡입 메커니즘이 다목적 소프트 접착 개발에 도움이 될 수 있는 강력하고 새로운 적응형 흡입 전략이라고 믿습니다.

“현재 산업 솔루션은 흡입을 적극적으로 생성하기 위해 항상 켜져 있는 공기 펌프를 사용하지만 이는 시끄럽고 에너지 낭비입니다.

“펌프가 필요 없는 문어, 빨판고기 및 레모라와 같은 일부 물고기, 거머리, 복족류 및 극피동물을 포함하여 흡반을 가진 많은 자연 유기체가 연체를 이용하여 복잡한 표면에서 탁월한 적응 흡입력을 유지할 수 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 구조.”

이번 연구 결과는 다양한 불규칙한 물체를 잡기 위한 차세대 로봇 그리퍼를 제공하는 등 산업 응용 분야에 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

이제 팀은 흡입컵의 동작을 조절하기 위해 흡입컵에 센서를 내장함으로써 보다 지능적인 흡입컵을 구축할 계획입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240418165216.htm