일본산업뉴스요약

지렁이 형 로봇으로 지반 조사
상하좌우로 굴삭, 해저 탐사도 가능

-- 주오 대학 개발 --
주오(中央) 대학의 나카무라(中村) 교수 팀은 우주항공연구개발기구(JAXA)와 공동으로 건물 아래의 지반 조사 등에 사용할 수 있는 지렁이 형의 굴삭기 로봇을 개발했다. 지렁이와 같은 몸의 마디를 신축(伸縮)시킴으로써 땅을 파고 들어간다. 마디의 연결부분을 유연하게 움직이는 구조로 만드는 등, 상하좌우로 움직이게 했다. 해저 자원 탐사에도 사용이 가능할 것으로 판단, 실용화를 위한 연구를 추진하고 있다.

지렁이의 몸은 여러 개의 체절(마디)로 구분되어 있으며 각각의 체절을 순차적으로 늘리거나 줄이면서 앞으로 나아간다. 구멍을 뚫을 때 흙을 먹기 때문에 땅속의 압력을 잘 조절하면서 이동할 수 있다. 좁은 구멍 속을 이동하기 위한 최적의 몸체 구조로 되어 있다.

연구 그룹이 개발한 지렁이 형 로봇은 직경 15cm, 길이 65cm. 맨 끝에는 구멍을 뚫기 위한 드릴을 달았다. 몸체에는 인공근육으로 만들어 진 3개의 체절이 있어, 공기압에 의해 순차적으로 신축시키면서 움직인다. 땅 속에 들어갈 때에는 먼저, 로봇의 둘레보다 조금 더 크게 구멍을 뚫는다. 구멍 안으로 들어간 뒤, 순차적으로 체절을 팽창시켜 구멍의 벽면에 들러 붙어 전진한다.

파고 난 흙은 주변으로 밀쳐내기 힘들기 때문에 그대로 로봇 내부를 통과시켜 나선상의 기구에 실어 진행방향의 반대쪽으로 방출시킨다. 흙의 압력으로 로봇이 도중에 정지해 버리고 마는 사태를 피할 수 있다.

체절 간의 관절 부분 등이 유연하게 구부러지는 구조로 만들어 기존의 시험기에서는 상하로만 움직였던 진행 방향도 이제는 좌우로도 움직일 수 있게 되었다. 지상의 케이스에 넣은 흙을 사용한 이번 실험에서는 약 40분에 걸쳐 케이블로 연결된 로봇이 구부러지면서 땅 속을 이동하여 약 60cm를 파면서 나아간 것이 확인되었다.

로봇은 땅 속의 샘플을 채취하여 지반의 경도를 조사하는 등의 용도를 상정하고 있다. 도쿄 도심 등은 주택 간의 간격이 좁아, 커다란 굴삭기는 사용이 어렵다. 좁은 데서도 회전이 자유로운 지렁이 형 로봇이라면 활용이 가능하며 원격조작이 가능할 수 있도록 5년 이내에 실용화한다는 계획이다.

나카무라 교수 팀은 수중에서도 로봇이 땅 속으로 들어가 성능을 발휘할 수 있다는 것을 확인했다. 해양연구개발기구와 연대하여 희토류 등 해저자원의 탐색에 사용할 지렁이형 로봇 연구도 추진할 예정이다. 해저에 설치한 기지로부터 로봇을 송출하여 사람이 해상의 선박에서 원격조작을 통해 해저자원을 탐색하는 것을 상정하고 있다.

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