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스위스 EPFL, 집단 지성 발휘하는 로봇 개미 개발

기사승인 2019.07.11  14:31:58

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- 과학 전문 저널 '네이처'에 연구 성과 발표

   
 

개별적으로 점프, 보행, 공중제비 등 동작을 수행하면서 집단 활동을 통해 장애물을 발견하고 함께 극복할 수 있는 로봇 개미(Robot ants)가 개발됐다. 일종의 '집단 지성'을 발휘하면서 공동의 목표를 위해 전략을 수립하고 공동 작업을 하는게 가능하다.

‘사이언스 데일리’ 등 매체에 따르면 스위스 EPFL(로잔연방공대) ‘제미 백(Jamie Paik)’ 교수 연구실은 강한 아래턱을 갖고 있는 개미의 종(trapjaw ants)에서 아이디어를 얻어, 무게 100g의 3족 보행 로봇인 ‘트라이봇(Tribot)’을 개발했다. EPFL은 이번 연구 성과를 과학전문저널인 ‘네이처’에 발표했다.

트라이봇은 소형 리튬 폴리머 배터리를 채택, 외부로부터 동력을 제공받지 않는다. 동작 자체는 형상기억합금(SMA)의 원리에서 나온다. 형상기억합금은 특정 온도에서 형태가 변형되지만 온도가 변하면 원래 형태로 복원된다.

트라이로봇은 SMA스프링 액추에이터, 플렉시블 힌지(hinge), 배터리, 고무 패드 등으로 구성되어 있으며 평면이 인쇄기로회판을 오리가미처럼 접어 3차원 구조물을 만든다. 내부에 히터를 내장해 SMA 액추에이터가 온도에 반응하도록 설계했다.  평탄한 지형에서 수직 점프, 수평 점프, 보행,공중제비, 주행 등 5가지 동작을 수행할 수 있다.

   
▲ 트라이봇의 구조

트라이봇은 각각의 개체들이 모여 집단적으로 활동할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 군집 로봇처럼 운용하면서 일종의 집단 지성을 통해 공통의 전략을 세우고 특정 작업을 함께 수행할수 있다. 이 로봇은 적외선 센서, 근접 센서 등을 갖추고 있으며 로봇의 용도에 따라 센서를 추가할수 있다. 이들 센서를 활용해 커뮤니케이션 또는 특정 물체의 발견 등 공동 작업을 수행할수 있는 것. 장애물을 발견하고 협동하는 방식으로 장애물을 뛰어넘을 수 있다. 멀티-이동(multi-locomotive) 능력과 멀티 에이전트 커뮤니케이션 능력 덕분에 GPS장치나 시각적인 피드백없이 특정 목표물을 발견하는 게 가능하다.

이 로봇은 오리가미 구조를 하고 있기 때문에 여러 개체의 로봇을 금방 조립할 수 있다는 특징도 갖고 있다. 짧은 시간에 대량 생산이 가능한 셈이다. 연구팀은 트라이봇 기술을 응용하면 앞으로 대형 재난 현장에서 인명 구조, 재난 현장 모니터링 등 작업이 가능한 군집 로봇을 개발해 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.

장길수 ksjang@irobotnews.com

<저작권자 © 로봇신문사 모바일 무단전재 및 재배포금지>
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