MIT의 작은 로봇 번개벌레가 날아오릅니다

작성자: Adam Zewe, Massachusetts Institute of Technology 2022년 8월 10일

반딧불이에서 영감을 받아 MIT 과학자들은 다양한 색상이나 패턴으로 빛을 방출할 수 있는 소프트 액추에이터를 만들었습니다. 신용: 연구원 제공

반딧불에서 영감을 받아 과학자들은 비행할 때 빛을 방출할 수 있고 동작 추적과 통신이 가능한 곤충 크기의 로봇을 만듭니다.

따뜻한 여름 저녁 어두컴컴한 뒷마당을 밝히는 번개벌레는 자신의 빛을 의사소통에 사용합니다. 즉, 짝을 유인하거나 포식자를 물리치거나 먹이를 유인합니다.

These glimmering fireflies also sparked the inspiration of researchers at MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> MIT. 그들은 자연에서 힌트를 얻어 날아다니는 곤충 크기의 로봇을 위한 전기발광 연질 인공 근육을 만들었습니다. 로봇의 날개를 제어하는 ​​작은 인공 근육은 비행 중에 다양한 색상의 빛을 방출합니다.

이 전기발광을 통해 로봇은 서로 통신할 수 있습니다. 예를 들어, 수색 및 구조 임무를 위해 붕괴된 건물로 보내지면 생존자를 찾는 로봇은 조명을 사용하여 다른 사람에게 신호를 보내고 도움을 요청할 수 있습니다.

빛을 방출하는 능력 덕분에 종이 클립보다 무게가 거의 나가지 않는 이 초소형 로봇은 실험실 밖에서 스스로 비행하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다. 이 로봇은 너무 가벼워서 센서를 운반할 수 없기 때문에 연구자들은 실외에서는 잘 작동하지 않는 부피가 큰 적외선 카메라를 사용하여 로봇을 추적해야 합니다. 이제 그들은 방출하는 빛과 단 세 대의 스마트폰 카메라를 사용하여 비행 로봇을 정확하게 추적할 수 있음을 보여주었습니다.

초경량 비행 로봇의 날개를 제어하는 ​​이러한 인공 근육은 로봇이 비행하는 동안 빛을 발하여 로봇을 추적하는 저렴한 방법을 제공하고 통신도 가능하게 합니다. 신용: 연구원 제공

"대형 로봇을 생각한다면 블루투스, 무선 등 다양한 도구를 사용하여 통신할 수 있습니다. 하지만 작고 전력이 제한된 로봇의 경우 새로운 통신 모드를 생각해야 합니다. D. Reid Weedon, Jr.인 Kevin Chen은 "이것은 잘 조정된 최첨단 동작 추적 시스템이 없는 실외 환경에서 이러한 로봇을 비행시키는 중요한 단계입니다."라고 말합니다. 전기공학 및 컴퓨터과학과(EECS) 조교수, 전자연구소(RLE) 내 소프트 및 마이크로 로봇공학 연구소장, 논문의 수석 저자.

그와 그의 동료들은 인공 근육에 아주 작은 전기발광 입자를 삽입함으로써 이를 달성했습니다. 이 프로세스는 로봇의 비행 성능에 영향을 주지 않고 무게를 2.5%만 더 추가합니다.

이 연구는 최근 IEEE Robotics and Automation Letters에 게재되었습니다. 이 논문에는 Chen과 함께 EECS 대학원생인 Suhan Kim, 수석 저자, Yi-Hsuan Hsiao가 참여했습니다. Yu Fan Chen SM '14, PhD '17; 그리고 Ningxia University의 부교수인 Jie Mao입니다.

이전에 이 과학자들은 로봇의 날개를 펄럭이는 부드러운 액추에이터, 즉 인공 근육을 만드는 새로운 제조 기술을 시연했습니다. 내구성이 뛰어난 이 액추에이터는 엘라스토머와 탄소 나노튜브 전극의 초박막 층을 번갈아 쌓아서 뭉툭한 원통형으로 굴려서 만들어집니다. 해당 실린더에 전압이 가해지면 전극이 엘라스토머를 압착하고 기계적 변형으로 인해 날개가 펄럭입니다.