식물

2023년 6월 5일 특집

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작성자: Ingrid Fadelli, Tech Xplore

기존의 많은 로봇 공학 시스템은 자연에서 영감을 얻어 특정 목표를 달성하기 위해 생물학적 과정, 자연 구조 또는 동물 행동을 인위적으로 재현합니다. 이는 동물과 식물이 각자의 환경에서 생존하는 데 도움이 되는 능력을 선천적으로 갖추고 있어 실험실 환경 밖에서도 로봇의 성능을 향상시킬 수 있기 때문입니다.

BRAIR(Brain-Inspired Robotics) 연구소, 이탈리아 Sant'Anna 고등 연구 대학의 BioRobotics 연구소 및 싱가포르 국립 대학교의 연구원들은 최근 구조화되지 않은 실제 세계에서 로봇 팔의 성능을 향상시킬 수 있는 식물에서 영감을 받은 컨트롤러를 개발했습니다. 환경. 싱가포르에서 열린 IEEE RoboSoft 2023 컨퍼런스에서 발표된 논문에서 소개되었으며 최우수 학생 논문상 최종 후보 중 하나로 선정된 이 컨트롤러는 특히 로봇 팔이 주변의 특정 위치나 물체에 도달하는 작업을 완료할 수 있도록 해줍니다.

"소프트 로봇 팔은 문어 촉수, 코끼리 몸통, 식물 등과 같은 '뼈 없는' 유기체가 보여주는 고급 조작 능력에서 영감을 얻은 차세대 로봇 조작기입니다."라고 엔리코 도나토(Enrico Donato)는 말했습니다. 이 연구는 Tech Xplore에 말했습니다. "이러한 원리를 엔지니어링 솔루션으로 변환하면 부드러운 탄성 변형을 거쳐 유연하고 민첩한 동작을 생성할 수 있는 유연한 경량 재료로 구성된 시스템이 탄생합니다. 이러한 바람직한 특성으로 인해 이러한 시스템은 표면에 적합하고 물리적 견고성과 인간 안전을 나타냅니다. 잠재적으로 저렴한 비용으로 운영할 수 있습니다."

소프트 로봇 팔은 다양한 실제 문제에 적용될 수 있지만 강성 로봇이 접근할 수 없는 원하는 위치에 도달하는 작업을 자동화하는 데 특히 유용할 수 있습니다. 최근 많은 연구팀이 이러한 유연한 팔이 이러한 작업을 효과적으로 처리할 수 있는 컨트롤러를 개발하려고 노력해 왔습니다.

"일반적으로 이러한 컨트롤러의 기능은 로봇의 두 작동 공간, 즉 작업 공간과 액추에이터 공간 사이의 유효한 매핑을 생성할 수 있는 계산 공식에 의존합니다."라고 Donato는 설명했습니다. "그러나 이러한 컨트롤러의 적절한 기능은 일반적으로 실험실 환경 내에서 유효성을 제한하는 비전 피드백에 의존하여 자연 및 동적 환경에서 이러한 시스템의 배포 가능성을 제한합니다. 이 기사는 이러한 해결되지 않은 한계를 극복하고 범위를 확장하려는 첫 번째 시도입니다. 이러한 시스템을 구조화되지 않은 환경에 적용합니다."