요약:
뉴욕 대학교 Tandon School of Engineering의 연구원들은 최근 ScaFi라는 생체 공학 로봇 물고기를 출시했습니다. 모양과 움직임이 실제 물고기와 유사할 뿐만 아니라 필요에 따라 확대하거나 축소하여 다양한 깊이와 규모의 수중 환경에 적응할 수 있습니다.
이 디자인의 핵심 아이디어는 기존 수중 로봇이 일반적으로 사용하는 프로펠러 추진 방식을 피하고 대신 '몸 굽힘'을 사용해 앞으로 나아가는 것입니다. 연구팀은 프로펠러가 수중 임무에서 흔히 사용되지만 수초에 쉽게 얽히고 퇴적물을 휘젓고 연구 대상을 겁나게 할 수 있어 산호초, 수질, 수생 동물을 관찰하는 데 도움이 되지 않는다고 믿고 있다.
ScaFi의 구조는 두 부분으로 나누어져 있습니다. 전면 부분은 모터와 전자 부품이 집중되어 있는 부분이고, 후면 부분은 유리 섬유 막대와 직물로 만들어진 유연한 꼬리 부분입니다. 로봇 내부에는 모터가 하나만 있습니다. 꼬리 끝 근처에 교차하는 2개의 케이블을 당기면 꼬리가 S자 모양으로 구부러져 좌우로 흔들리며 기계 전체를 조용히 앞으로 밀어냅니다.
더 중요한 것은 이 추진 메커니즘의 확장성이 좋다는 것입니다. 연구원들은 로봇이 더 커지거나 작아지더라도 프런트 엔드의 모터와 크로스 케이블 메커니즘은 동일하게 유지될 수 있다고 말했습니다. 실제로 조정해야 할 유일한 것은 테일 로드의 직경이므로 매번 처음부터 전체 기계를 다시 실행할 필요가 없습니다.
이 아이디어를 테스트하기 위해 팀은 길이가 0.6미터, 1.1미터, 2.9미터인 세 가지 크기로 ScaFi를 구축했습니다. 그런 다음 테스트를 위해 실제 바다로 이동했습니다. 가장 작은 버전은 15~30cm 깊이의 개울에서 수영했고, 중간 버전은 스위스의 하천에서 테스트되었으며, 가장 큰 버전은 탐사를 위해 제네바 호수로 들어갔습니다.
테스트 결과에 따르면 세 로봇 모두 원활하게 헤엄칠 수 있지만 크기 변화도 성능에 영향을 미칩니다. 그중에서도 소형 버전은 더 유연하고 수영 자세가 실제 물고기에 더 가깝습니다. 대형 버전은 기동성이 감소하고 에너지 효율성이 낮지만 더 강한 힘이 필요하지만 물 흐름에서 더 나은 안정성을 보여줍니다.
연구원들은 전반적으로 이 수영 방법이 증폭 후에도 여전히 매우 좋은 성능을 유지할 수 있으며, 세 로봇은 GPS 신호가 중단된 후에도 계속 수영할 수 있다고 지적했습니다. 연구팀은 이 확장 가능한 아이디어가 향후 수중 탐지 로봇에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 다른 유형의 로봇 시스템에도 확장될 수 있다고 믿습니다. 다음 단계는 다양한 크기의 버전에서 동일한 에너지 효율성을 유지하는 데 중점을 두는 것입니다.
댓글