미국에서 판매되는 미니버그(MiniBug)와 워터스트라이더(WaterStrider) 로봇은 각각 길이가 8.5mm와 22mm이며, 초당 약 6mm의 속도로 움직일 수 있습니다.
워터스트라이더 로봇과 미니버그가 동전 옆에 서 있다. 사진: 밥 허브너/WSU
워싱턴 주립대학교 연구팀이 곤충을 닮은 로봇 두 종류, 미니버그(MiniBug)와 워터스트라이더(WaterStrider)를 개발했다고 테크엑스플로어(TechXplore)가 1월 18일 보도했습니다. 이 로봇들은 동종 로봇 중 가장 작고 가벼우며 작동 속도가 가장 빠릅니다. 앞으로 이러한 초소형 로봇은 인공 수분, 수색 및 구조, 환경 모니터링, 미세 제조, 수술 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
미니버그는 길이가 8.5mm이고 무게는 8mg이며, 워터스트라이더는 길이가 22mm이고 무게는 55mg입니다. 둘 다 초당 약 6mm의 속도로 움직일 수 있습니다. 자연 곤충보다는 느리지만, 비슷한 크기의 마이크로 로봇 중에서는 이미 빠른 속도라고 재료공학 및 역학 대학원생이자 이번 연구의 주저자인 코너 트릭스타드는 말합니다. 무게가 5mg인 개미는 초당 거의 1m의 속도로 움직일 수 있습니다.
이 로봇들의 핵심 요소는 움직임을 가능하게 하는 초소형 액추에이터입니다. 트뤼그스타드는 혁신적인 제작 기술을 사용하여 이 액추에이터를 1밀리그램 미만으로 축소했는데, 이는 지금까지 제작된 액추에이터 중 가장 작은 크기입니다. 워싱턴 주립대학교 재료역학공학과 전문가인 네스토르 O. 페레스-아란시비아는 "이 액추에이터는 마이크로 로봇용으로 개발된 것 중 가장 작고 빠른 액추에이터입니다."라고 말했습니다.
이 액추에이터는 가열 시 모양이 변하는 형상 기억 합금을 사용합니다. 이 소재는 원래 모양을 기억하고 다시 원래 형태로 돌아갈 수 있기 때문에 "형상 기억" 합금이라고 불립니다. 로봇 구동에 사용되는 기존 모터와 달리, 이러한 합금은 움직이거나 회전하는 부품이 없습니다.
형상 기억 합금은 일반적으로 속도가 너무 느려서 로봇의 큰 움직임에는 사용되지 않습니다. 하지만 미니버그(MiniBug)와 워터스트라이더(WaterStrider)는 직경이 0.025mm에 불과한 두 개의 형상 기억 합금 와이어로 액추에이터를 만들었습니다. 작은 전류를 흘려주면 와이어를 쉽게 가열하고 냉각할 수 있어 로봇이 지느러미를 퍼덕이거나 다리를 초당 최대 40회 움직일 수 있습니다. 예비 테스트에서 이 액추에이터는 자체 무게의 150배가 넘는 물체를 들어 올릴 수도 있었습니다.
Thu Thao ( TechXplore 에 따르면)
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