터치 기반 로봇 공학의 새로운 시대

한 번에 인쇄되는 로봇 그리퍼에는 중력 및 터치 센서가 내장되어 있다. 이 독특한 디자인을 통해 그리퍼는 이 개발 이전에는 존재하지 않았던 기능인 터치만으로 물체와 상호 작용할 수 있다. UCSD의 생체영감 로보틱스 및 디자인 연구소(Bioinspired Robotics and Design Lab)의 박사 후 연구원인 이첸 자이(Yichen Zhai)는 "우리는 일련의 밸브를 통해 그리퍼가 적시에 접촉을 잡고 해제할 수 있도록 기능을 설계했다."고 말했다.

그리퍼는 유체 논리를 활용하여 물체를 잡고 그것을 붙잡고 있을 때를 기억한다. 수평으로 회전하면서 옆으로 밀리는 물체의 무게를 감지하면 물체를 풀어준다. 개체 조작에 대한 이 터치 기반 접근 방식은 시각적 입력에 크게 의존하는 기존 로봇 시스템에서 크게 벗어났다.

3D프린팅 그리퍼의 잠재적 응용 분야

3D 프린팅된 그리퍼는 다양한 응용 분야에서 엄청난 잠재력을 가지고 있다. 산업용 제조 애플리케이션, 식품 생산, 과일 및 채소 취급을 위해 로봇 팔에 장착할 수 있다. 연구 및 탐사 작업을 위해 로봇에 장착할 수도 있다. 또한 고압 가스 한 병을 유일한 전원으로 사용하여 자유롭게 작동할 수 있다.

팀은 새로운 3D프린팅 방법을 개발하여 강성 및 누수와 같은 3D프린팅 소프트 로봇과 관련된 일반적인 문제를 극복했다. 이 방법은 인쇄된 각 층의 전체 패턴을 통해 연속 경로를 추적하는 프린터 노즐을 포함하여 인쇄된 조각의 누출 및 결함 가능성을 줄인다. UCSD의 부교수인 마이클 T. 톨리(Michael T. Tolley)는 "그것은 페이지에서 연필을 떼지 않고 그림을 그리는 것과 같다."고 말했다.

이 개발은 로봇 공학 분야를 혁신하는 3D프린팅의 잠재력에 대한 증거이다. 전자 제품의 필요성을 제거함으로써 UCSD 팀은 로봇 시스템의 설계 및 기능에 대한 새로운 가능성을 열었다.

3D프린팅 로봇 공학의 미래

3D프린팅에 대한 팀의 혁신적인 접근 방식을 통해 전체적으로 더 부드러운 구조를 만들 수 있었다. 이 새로운 방법은 두께가 0.5밀리미터 이하인 얇은 벽과 복잡한 곡선 모양을 인쇄할 수 있어 더 높은 범위의 변형이 가능하다. 연구원들은 그래프 이론의 개념인 오일러 경로(Eulerian path)에 기반하여 그래프의 모든 가장자리를 한 번만 만지는 것을 포함한다. 톨리(Tolley)는 "이러한 규칙을 따랐을 때 제어 회로가 내장된 기능성 공압 소프트 로봇을 일관되게 인쇄할 수 있었다."고 말했다.

이 3D프린팅 그리퍼의 개발은 로봇 공학 분야에서 중요한 진전이다. 전자 장치의 필요성을 제거함으로써 팀은 로봇 시스템의 설계 및 기능에 대한 새로운 가능성을 열었다. 개체 조작에 대한 터치 기반 접근 방식은 시각적 입력에 크게 의존하는 기존 로봇 시스템에서 크게 벗어났다.

미래에는 3D프린팅이 혁신적이고 비용 효율적인 로봇 시스템 개발에 중요한 역할을 함에 따라 이 분야에서 더 많은 발전을 기대할 수 있다. UCSD 팀의 작업은 로봇 분야를 혁신하는 3D 프린팅의 잠재력에 대한 증거 역할을 한다.