모래

아기 바다거북은 땅에 묻힌 알에서 부화할 때 강력한 오리발을 사용하여 모래를 뚫고 올라갑니다. 부화된 새끼들에게서 영감을 받은 새로운 "모래 수영" 로봇은 언젠가 생명을 구하거나 다른 행성을 탐험할 수도 있을 것입니다.

실험 장치는 캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스에서 Nick Gravish 교수 연구 그룹의 박사 과정 학생인 Shivam Chopra가 이끄는 팀에 의해 만들어졌습니다.

길이 25.6cm, 너비 5.1cm(10 x 2인치) 크기의 이 로봇의 유선형 본체에는 유성 기어 모터, 배터리 및 기타 전자 장치가 포함되어 있습니다. 또한 거북이의 앞지느러미와 같은 역할을 하는 두 개의 연결 부속지가 앞면 양쪽에 있습니다.

모래를 통해 앞으로 이동하기 위해 봇은 몸에 접힌 부속물을 앞으로 당긴 다음 양쪽으로 확장된 뒤로 당깁니다. 이러한 이동 스타일은 장치가 앞으로 헤엄칠 때 자연스럽게 위쪽으로 움직이게 하여 사용이 제한됩니다.

이러한 이유로 쐐기 모양의 머리에는 양쪽에 하나씩 "테라포일" 세트가 장착되어 있습니다. 이는 잠수함의 다이빙 비행기처럼 작동하여 봇을 아래로 밀어 상승 궤적에 대응합니다.

최종 결과는 127mm(5인치)의 깊이와 시간당 약 4m(13피트)의 속도로 모래를 통해 수평으로 이동할 수 있는 로봇입니다. 계획에서는 후자의 수치를 개선해야 합니다. Wi-Fi를 통해 원격으로 제어할 수 있으며 그에 따라 부속물의 추력을 독립적으로 변경하여 왼쪽이나 오른쪽으로 회전할 수 있습니다. 그리고 테라포일은 현재 설정된 각도에 있지만 미래에는 로봇이 필요에 따라 위아래로 움직일 수 있도록 조정할 수 있습니다.

추가 보너스로 장치는 주변 모래에 있는 단단한 장애물을 감지하고 피할 수 있습니다. 부속 기관이 "파워 스트로크"를 할 때 모래 흐름의 저항이 증가하는 것을 감지하여 그렇게 합니다. 그러나 현재 이 기술은 로봇 측면과 위에 있는 항목을 감지하는 데만 작동하고 아래나 바로 앞에는 작동하지 않습니다.

이 로봇은 이미 실험실의 모래가 채워진 탱크와 캘리포니아 라호야 해안(La Jolla Shores) 해변의 모래에서 테스트되었습니다. 언젠가는 로봇의 후손이 곡물 사일로 검사, 토양 오염 물질 탐지, 수색 및 구조 임무, 외계 탐사와 같은 응용 분야에 활용될 수 있기를 바랍니다.

이 연구에 관한 논문은 최근 Advanced Intelligent Systems 저널에 게재되었습니다. 아래 비디오에서 로봇이 모래 수영 동작을 하는 모습을 볼 수 있습니다.

출처: UC 샌디에고