자연에서 영감을 받아 개발된 로봇들

오래 전부터 동·식물의 구조와 움직임은 로봇공학에 많은 영향을 주고 있다. 현대 로봇공학에서 생물학은 로봇들의 자연스러운 움직임이나 상호작용을 돕는 수단으로 활용되고 있으며, 날아다니는 박쥐에서부터 헤엄치는 물고기, 개에 이르기까지 다양한 동물들이 로봇의 개발에 영향을 미치고 있다.

IT매체 테크크런치는 3일(현지시간) 자연으로부터 영감을 받아 개발된 로봇들을 소개했다.

1. 옥토봇 (octobot)

옥토봇은 2016년 9월 미국 하버드 공대 연구진이 개발한 로봇으로, 문어나 오징어처럼 골격 구조 없이 자유롭게 움직일 수 있다. 옥토봇은 몸 안에 액체와 기체가 흐르는 ‘미세 유체 논리회로(Microfluidic Logic Circuit)’로 작동된다. 옥토봇은 내부의 과산화수소수가 분해될 때 발생되는 산소의 압력을 기반으로 움직이게 된다. 과산화수소수만 보충해 주면 별도 전력은 필요치 않다.

연구진은 이 로봇을 만들기 위해 반도체 기판에 집적회로를 인쇄할 때 쓰는 정밀 기술과 첨단 3D프린팅 기법을 활용했다. 옥토봇은 작은 구멍이나 거친 지형에 유연하게 적응할 수 있어 탐사구조 로봇으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

2. 플레로보(pleurobo)

얼핏 봐도 이 로봇은 도롱뇽을 닮아있다. 스위스 로잔연방공과대 연구진은 이 로봇을 개발하기 위해 도롱뇽의 X레이 영상을 오랜 시간 관찰하며 걷는 방법, 헤엄 치는 방법을 분석했다. 이 로봇은 3D 프린터로 인쇄된 뼈와 관절로 이루어져 있어 땅에서도 물 속에서도 쉽게 이동할 수 있다.

또한, 로봇 척추에는 신경망 모델이 탑재되어 있어 로봇의 움직임을 제어할 수 있다.

3. 잠자리를 닮은 드론

영국의 로봇 스타트업 애니멀 다이내믹스가 잠자리를 닮은 초소형 드론을 개발하고 있다. 이 드론은 크기는 120mm 정도, 무게는 20g가 되지 않으며 카메라와 내비게이션을 탑재했고 시속 45km의 속도로 비행할 수 있다. 애니멀 다이내믹스는 영국 국방부의 자금 지원으로 이 드론을 개발하고 있으며, 지난해 타당성 조사를 마치고 올해 상용화를 목표로 하고 있다.

4. 이족 보행 로봇 ‘캐시(Cassie)’

올해 초 미국 오레곤 주립대 연구진은 타조의 걷는 모양을 모방한 이족 보행 로봇 ‘캐시(Cassie)’를 제작했다. 연구진은 타조가 쉽게 넘어지지 않고 빠른 속도로 달릴 수 있다는 점에 주목해 관절들을 움직이기 위해 모터를 구동하는 대신 스프링을 쓰는 등의 방법을 택했다. 이 로봇은 평평하지 않은 지형에도 균형을 잃지 않고 보행할 수 있는 능력을 가지고 있으며 1초에 3m를 뛰어 갈 수 있다.

5. 스폿미니

지난 달 소프트뱅크가 구글에게서 인수한 로봇 개발업체 보스턴 다이내믹스사는 다양한 보행 로봇을 선보이고 있다. 보스턴 다이내믹스사의 스폿미니(spotmini)는 기다란 목을 가진 4족 보행 로봇으로 개를 닮았다. 계단을 오르내릴 수도, 쓰러져도 다시 일어날 수 있으며 인공지능이 탑재돼 간단한 조작은 외부로부터 조작 없이 스스로 판단해 행동할 수 있다. 보스턴 다이내믹스는 스폿미니 외에도 스폿, 빅 독 등 개와 닮은 로봇을 다양하게 개발하고 있다.

6. 로봇용 전자피부

MIT 컴퓨터과학인공지능연구소(CSAIL) 연구진은 외부에서 자극을 받으면 색이 변하는 로봇용 전자피부를 개발했다. 이 로봇용 전자피부는 풍뎅이처럼 생긴 골든버그(Golden bug)로부터 영감을 얻어 개발된 것이다. 골든 버그는 외부 자극을 주면 금색의 몸 색깔이 붉게 바뀐다. 이 전자피부가 외부 환경에 반응하는 로봇을 개발하는 데 활용될 수 있을 것으로 보인다.