비행 로봇은 지상 로봇에 비해 많은 장점을 갖고 있지만 분명히 에너지 효율성은 그리 좋지 않습니다. 실험적인 새로운 로봇은 전통적인 의미에서 걷거나 날기보다는 날개 보조 메커니즘을 사용하여 점프함으로써 이 문제를 해결합니다. MIT, 홍콩 대학, 홍콩 시립 대학(이전에 Hopcopter를 개발한 곳)의 과학자 팀이 개발한 이 로봇의 무게는 1g 미만이고 높이는 5cm(2인치)가 조금 넘습니다.
포고 스틱처럼 점프하는 수직 위치의 스프링 장착 탄소 섬유 폴이 특징입니다. 몸 꼭대기에는 전기로 제어되는 인공 근육으로 움직이는 네 개의 곤충에서 영감을 받은 날개가 있습니다. 현재 로봇은 외부 전원에 연결되어 있으며 외부 동작 추적 시스템에 의해 안내됩니다.
로봇이 처음 땅에 떨어지면 충격에 의해 다리 스프링이 압축되어 에너지를 저장합니다.
스프링이 반동하면 에너지가 방출되어 로봇이 공중으로 날아갑니다. 로봇의 날개 박동은 추가 양력을 제공하여 최대 20cm(7.9인치)까지 점프하는 동시에 최대 30cm(초당 11.8인치)의 속도로 측면으로 이동할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 실제로 날개를 타고 날아가는 것보다 훨씬 적은 전력을 소비합니다.
점프 상단에서 모션 추적 시스템은 각도와 지형 유형을 포함하여 로봇의 다음 착지 지점을 식별합니다. 그런 다음 컴퓨터에 연결된 제어 알고리즘은 로봇이 다음 점프를 성공적으로 완료하기 위해 해당 지점에 착륙하는 데 필요한 속도와 각도를 계산합니다.
따라서 날개는 이러한 표준이 충족되도록 항공기가 하강할 때 방향을 조정하는 데 사용됩니다. 이러한 방식으로 로봇은 장애물을 쉽게 통과하고 일반적으로 바퀴가 있거나 걷는 로봇에게는 어려운 다양한 울퉁불퉁하거나 경사진 지형을 횡단할 수 있습니다. 지금까지 잔디, 얼음, 젖은 유리, 고르지 않은 토양, 심지어 동적으로 기울어진 석판까지 성공적으로 횡단했습니다. 동시에, 테스트에 따르면 로봇은 동일한 거리를 비행하는 데 기존 드론 로봇보다 64% 적은 에너지를 소비하는 것으로 나타났습니다.
로봇은 에너지 효율성이 매우 높기 때문에 과학자들은 이제 로봇에 내장 배터리와 동작 추적 시스템을 장착할 계획입니다. 또한 향후 재난 현장에서 생존자 수색이나 위험한 환경 탐색과 같은 작업에 사용될 수 있는 추가 센서를 장착할 수도 있습니다.
이 연구는 Yixuan Xiao, Songnan Bai 및 Zhongtao Guan이 주도했으며 그들의 논문은 최근 Science Advances 저널에 게재되었습니다. 아래 비디오에서 장치가 점프하는 것을 볼 수 있습니다.