일본산업뉴스요약

구르면서 이동하는 로봇
야마가타대학, 인공근육을 사용하여 개발

야마가타대학의 도모리(戸森) 교수는 공기압으로 모양이 변하는 ‘인공근육’을 사용하여 구르면서 이동하는 로봇을 개발하였다. 인공근육을 격자모양으로 만든 구조로, 일부를 구부리면 전체가 쓰러지는 것을 이용하여 움직인다. 가볍고 부드럽고 어디에서도 움직일 수 있다는 점을 이용하여 재해 시의 탐색이나 원격에서 고령자나 아이를 돌보는 등의 용도를 생각할 수 있다. 1~2년 이내에 동력원과 일체화하여 제어할 수 있도록 한다.

개발한 로봇은 길이 약 20cm의 인공근육 12개를 격자모양으로 만든 구조다. 무게는 1kg 정도. 외부의 컴프레서를 사용하여 인공근육에 공기를 넣는다.

인공근육은 고무튜브 위에 탄소섬유를 감싼 구조를 하고 있다. 탄소섬유는 늘어나지 않기 때문에 공기를 넣으면 인공근육은 직경이 팽창하지 않고 길이 방향으로 늘어난다. 또한 탄소섬유로 일부를 고정함으로써 공기를 넣었을 때에 인공근육이 늘어나면서 굽어지도록 하였다.

인공근육을 사용한 연구는 이 밖에도 있다. 그러나 공기를 주입했을 때 수축하는 구조가 많다. 이번에 개발한 것은 굽어지는 구조로 만들어 로봇이 움직이기 편하도록 하였다.

로봇을 움직일 때는 병행으로 배치한 4개의 인공근육에 공기를 넣는다. 공기를 넣은 인공근육은 굽어지고 공기를 넣지 않은 다른 인공근육은 그에 맞춰서 변형한다. 로봇 전체의 모양이 일그러지며 쓰러지듯이 회전하며, 넣었던 공기를 빼면 90도 회전한 위치가 되는 구조다.

현재로서는 인공근육을 4개씩 동시에 움직이고 있다. 각각 별도로 움직일 수 있다면 다양한 움직임을 실현할 수 있게 된다. 모양도 입방체가 아니라 축구공처럼 만든다면 쉽게 움직이게 될 것이다.

로봇은 부드럽고 가볍다. 충격에도 강하다. 사람 주변에서 움직이고 있어도 사람을 다치게 할 위험이 낮다. 고령자나 아이 등을 움직이면서 돌보는 용도 외에 재해 시에 다친 사람을 수색하는 데도 이용할 수 있을 것으로 보고 있다.

앞으로는 로봇에 센서나 동력원 등을 내장하여 돌봄 서비스 등에 사용할 수 있도록 한다. 로봇 본체를 커버로 감싸 자유자재로 움직이는 볼모양의 로봇으로도 만들 수 있다고 한다.

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