“그들이 당신을 그렇게 괴롭히는군요. 그들은 빌어먹을 땅 밑에 있어요!” 1990년대 고전 코미디 영화에서 케빈 베이컨이 연기한 고용인 Val McKee는 이렇게 말합니다. 떨림. McKee는 지하를 이동하며 땅을 파는 동안 흙을 밀어내는 무척추동물 종인 거대한 괴물 벌레인 Graboids를 언급하고 있습니다.
내용물
- 모래덩굴이 땅을 파고 들어갑니다
- 달에 굴을 파는 뱀 로봇
캘리포니아 대학교, 산타바바라 캠퍼스, 조지아 공과대학 연구진은 Graboids에서 백만 마일도 떨어지지 않은 로봇을 연구하고 있습니다. 현재는 훨씬 더 작고 의심하지 않는 소와 인간을 우적우적 먹을 가능성도 훨씬 적지만, 그럼에도 불구하고 그것은 흙이나 부드러운 모래를 뚫고 들어갈 수 있는 터널링 방식의 뱀에서 영감을 받은 창조물입니다. 그리고 아마도 그 창조자들은 언젠가는 다른 행성에서 표면의 표토가 발견될 것이라고 주장합니다. 이것이 아직 오지 않은 우주 탐사선의 미래인가요?
추천 동영상
"우리는 저항력에 맞서기보다는 저항력을 줄이려고 노력함으로써 굴 파기에 대한 새로운 접근 방식을 취하는 일종의 굴 파기 로봇을 개발했습니다." 니콜라스 나클레리오UC Santa Barbara의 대학원 기계 공학 학생 연구원은 Digital Trends에 말했습니다. “그것을 가능하게 하는 세 가지 원리는 측면을 따라 끌리는 것을 제거하는 팁 확장, 공기 유동화입니다. 입상 매체의 저항력을 줄이고 수평에서 생성되는 양력을 제어하기 위한 비대칭성을 감소시킵니다. 굴을 파는 것.”
팁 확장 및 세분화된 유동화를 이용한 로봇 굴착
모래덩굴이 땅을 파고 들어갑니다
로봇 자체는 놀랍게도 기술 수준이 낮습니다. 본체는 밀폐된 립스톱 나일론 원단으로 만들어졌습니다. 나일론 튜브는 팁에 공기를 공급하며, 튜브가 지하로 이동할 때 앞에 있는 미립자를 옆으로 날려버리면서 경로를 확보합니다. 탄소 섬유 브레이드는 비틀림 강성을 더하고 테프론 외장은 마찰을 줄여줍니다. 로봇의 움직임은 압축 공기나 질소에 의해 공압식으로 구동되므로 표면 아래에서 이동할 수 있습니다.
나클레리오는 자신이 이 일에 대해 잘 모른다고 말했다. 떨림 그래보이드(비록 모래언덕의 샌드웜 다른 이야기입니다.) 사실 로봇은 확실히 자연에서 영감을 얻었지만 겉으로는 벌레나 뱀을 기반으로 한 것이 전혀 아닌 것 같습니다.
Naclerio는 "우리 로봇은 끝에서 자라 토양 깊숙이 뻗어나가는 식물 뿌리에서 직접적으로 영감을 받았습니다."라고 말했습니다. “끝에서 확장함으로써 로봇은 측면의 마찰을 피하고 어떤 방향으로든 회전할 수 있습니다. 우리는 또한 해저에 굴을 파기 위해 물을 분출하는 남쪽 모래 문어로부터 영감을 얻었습니다. 우리 로봇은 끝 부분에서 공기를 불어 끝 부분 근처의 모래를 유동화하여 땅에 파고드는 데 필요한 힘을 줄입니다. 마지막으로 양력을 제어하는 데 도움이 되도록 로봇 끝에 비대칭 공기 흐름 방향과 각진 웨지를 사용했습니다. 이것은 쐐기 모양의 머리를 사용하여 모래 속으로 파고드는 것을 돕는 모래물고기 도마뱀에서 영감을 얻었습니다.”
이 독특한 디자인은 팀이 수평 굴착에서 "양력의 어려움"을 극복하는 데 도움이 되었습니다. "처음 수평으로 굴을 파려고 시도했을 때 로봇은 항상 표면으로 떠올랐습니다."라고 그는 말했습니다. “세밀한 매체를 통해 수평으로 움직이는 대칭 물체는 양력을 경험하는 것으로 나타났습니다. 왜냐하면 물질을 압축하는 것보다 위쪽으로 밀어내는 것이 더 쉽기 때문입니다. 우리는 공기를 똑바로 아래로 불어서 양력을 유발하는 강도 구배를 줄이고 로봇 끝에 쐐기를 추가함으로써 이 문제를 해결했습니다.”
달에 굴을 파는 뱀 로봇
그렇다면 이 굴을 파는 뱀/덩굴 로봇은 어떤 용도로 사용될 수 있을까요? 그리고 더 중요한 것은 대량의 모래나 흙을 대체할 수 있도록 규모를 확장할 수 있다는 것입니다. "우리는 이 논문에 제시된 원리가 특히 수평 및 조종 가능한 굴착에서 기존 굴착 방법의 기능을 확장하는 데 사용될 수 있다고 믿습니다."라고 Naclerio는 말했습니다.
사용 사례에 관한 한, 보행자가 많은 지상용 사례에는 다양한 도랑 파기 활동이 포함될 수 있습니다. “이 프로젝트에 대해 우리가 가졌던 가장 초기의 비전 중 하나는 로봇이 바닥의 아래, 위로 파고드는 것이었습니다. 도랑을 파지 않고도 관개 또는 통신선을 설치할 수 있는 차도 반대편”, Naclerio 말했다. "다른 응용 분야에는 수색 및 구조, 지열 루프 설치, 곡물창고 검사 등이 포함됩니다."
곡물 창고 검사가 끝날 때 방해받지 않고 자리잡은 "더 많은 것"이 가장 설득력 있는 (그리고 공상 과학 소설의) 사용 사례를 만드는 것입니다. Naclerio는 "우리는 로봇이 반응력을 생성하기 어려울 수 있는 건조하고 중력이 낮은 외계 환경에 특히 적합하다고 생각합니다."라고 말했습니다. "예를 들어 화성의 열 센서 배치, 달의 화산 터널 탐사, 소행성 샘플링 또는 정박, 토성의 달인 엔셀라두스의 입상 얼음 탐사 등이 있습니다."
이 기술을 사용하려는 아이디어는 우주의 저중력 환경 탐험 무리하게 들릴 수도 있습니다. 그러나 팀은 현재 이러한 정확한 응용 프로그램 중 일부를 다루기 위해 NASA와 프로젝트를 협력하고 있습니다. 누가 알겠는가: 아마도 우주에 있는 웜 로봇은 들리는 것만큼 미친 것이 아닐 수도 있습니다!
작업을 설명하는 논문은 다음과 같습니다. 최근 Science Robotics 저널에 게재됨.
편집자의 추천
- 사람이 던지는 모든 공을 완벽하게 흉내낼 수 있는 판도를 바꾸는 피칭 로봇을 만나보세요
- 수리 로봇은 폭발하지 않고 송유관을 헤엄쳐 균열을 용접합니다.
- Ballie는 스마트 홈 주변을 도울 수 있는 삼성의 롤링 로봇입니다.
- 치고, 비틀고, 당기고, 쥐십시오: MIT 로봇 손은 쉽게 물건을 집어들 수 있습니다
- MIT의 뱀 로봇은 뇌의 혈관을 기어 다니도록 설계되었습니다.
