편리한 문어 로봇, 주변 환경에 적응 가능

문어의 신경계에서 영감을 얻은 과학자들은 주변 환경을 감지하여 물체를 옮기거나 잡는 방법을 결정할 수 있는 로봇을 개발했습니다.

브리스톨 대학의 과학 및 공학부 연구팀은 수백 개의 빨판과 여러 개의 팔을 가진 문어처럼 공기나 물의 유체 흐름을 이용해 흡입과 움직임을 조정하는 간단하면서도 똑똑한 로봇을 설계했습니다.

오늘 Science Robotics 저널에 발표된 이 연구는 소프트 로봇이 흡입 흐름을 이용해 물건에 달라붙을 뿐만 아니라 주변 환경을 감지하고 문어처럼 자신의 행동을 제어할 수 있음을 보여줍니다.

단일 흡입 시스템을 통해 로봇은 깨지기 쉬운 물건을 잡을 수 있고, 공기, 물 또는 거친 표면에 닿는지 감지하고, 심지어 무언가가 물건을 얼마나 세게 당기는지 예측할 수도 있습니다. 이 모든 작업을 중앙 컴퓨터 없이도 한꺼번에 처리할 수 있습니다.

주저자인 티안치 웨(Tianqi Yue)는 "작년에 ​​우리는 부드러운 소재와 방수 기능을 사용해 문어가 바위에 달라붙는 방식을 모방한 인공 흡입 컵을 개발했습니다.

"이 연구는 문어 빨판처럼 흡입컵을 사용해 물체에 연결하는 것부터 '구체화된 흡입 지능'을 사용하는 것까지, 즉 소프트 로봇 시스템에서 문어의 신경근 구조의 핵심 측면을 모방하는 작업까지 확장합니다."

흡입 지능은 두 가지 수준에서 작동합니다. 흡입 흐름을 국소 유체 회로와 결합함으로써 소프트 로봇은 문어와 같은 저수준의 구체화된 지능을 구현할 수 있습니다. 여기에는 섬세한 물체를 부드럽게 움켜쥐고, 적응적으로 말며, 알려지지 않은 기하학적 물체를 캡슐화하는 것이 포함됩니다.

흡입 컵의 압력 반응을 디코딩함으로써 로봇은 접촉 감지, 환경 및 표면 거칠기 분류, 대화형 견인력 예측을 포함한 높은 수준의 인식을 달성할 수 있습니다.

이 간단하고 저렴한 흡입 지능은 더 안전하고, 더 똑똑하고, 더 에너지 효율적인 차세대 소프트 로봇을 탄생시킬 수 있습니다.

잠재적인 활용 분야로는 농업에서 과일을 조심스럽게 따거나, 공장에서 깨지기 쉬운 물건을 다루거나, 의료 도구를 인체 내부에 고정하거나, 사람과 안전하게 상호 작용할 수 있는 부드러운 장난감과 착용형 도구를 만드는 것 등이 있습니다.

현재 해당 팀은 시스템을 더 작고 실제 사용에 적합하도록 더욱 견고하게 만들기 위해 노력하고 있습니다.

또한, 이를 스마트 소재와 AI와 결합하여 복잡한 환경에서의 적응성과 의사 결정 능력을 개선하는 것을 목표로 합니다.

"전자 장치가 없는 간단한 흡착판이 문어 팔처럼 느끼고, 생각하고, 행동할 수 있다는 게 정말 흥미롭습니다."라고 티안치는 결론지었습니다. "이는 로봇이 더욱 자연스럽고, 부드럽고, 직관적으로 사용할 수 있도록 도울 수 있을 것입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250514141656.htm