미국 워싱턴주립대(WSU) 연구진이 실제 벌처럼 날 수 있는 로봇벌 개발에 성공해 로봇공학에 큰 획을 그었다.
Bee++라고 불리는 이 로봇은 개의 날개를 가지고 있으며, 각 날개에는 독립적으로 날개를 제어할 수 있는 독립적인 경량 액추에이터가 장착되어 있습니다. 이 디자인을 통해 로봇 벌은 자연적으로 날아다니는 곤충의 단계 자유 이동을 모방할 수 있습니다.
로봇벌의 무게는 95mg으로 10mg 내외의 자연벌보다 훨씬 무겁지만 자연수분 매개체가 부족한 지역에서 인공수분 등의 작업을 수행하거나 제한된 공간에서 수색 및 구조 작업을 지원할 수도 있다.
이 연구는 지난 년 동안 인공 곤충에 대해 연구해 온 워싱턴 주립 대학 기계 및 재료 공학부 조교수인 Nestor O. Pérez-Arancibia가 주도했습니다.
그의 이전 작업은 두 개의 날개를 가진 로봇 벌을 개발하는 데 중점을 두었지만 이동성이 제한적이었습니다. 2019년 그의 연구팀은 공중을 날 수 있을 만큼 가벼운 개의 날개를 가진 로봇을 만들어 돌파구를 마련했다. 하지만 독립적으로 이착륙을 하기 위해서라도 컨트롤러는 곤충의 뇌와 같은 방식으로 행동해야 했습니다.
특정 기동을 달성하기 위해 연구자들은 댄스 비행을 위해 앞날개와 뒷날개를 퍼덕이는 특정 패턴과 롤링을 위해 오른쪽 날개와 왼쪽 날개를 퍼덕이는 특정 패턴을 개발했습니다. 스윙의 차이는 Bee++가 기본 수평 축을 중심으로 회전할 수 있는 토크를 생성합니다.
연구원들은 또한 비행 중 복잡한 하품 동작을 시뮬레이션할 수 있어 로봇 벌이 비행 중 안정성을 유지하고 특정 지점에 집중할 수 있도록 했습니다. 이 제어를 달성하기 위해 연구원들은 자연 곤충 날개에서 볼 수 있는 움직임을 모방하여 날개가 비스듬히 펄럭이는 디자인을 구현했습니다. 이러한 적응은 로봇이 회전을 제어할 수 있게 하여 기동성을 향상시킵니다.
연구원들은 또한 날개 플랩의 빈도를 초당 100회에서 160회로 증가시켜 안정적인 비행에 필요한 양력과 기동성을 생성했습니다. 현재 Bee++의 자율 비행 시간은 단 분입니다. 따라서 항상 전원에 연결되어 있어야 합니다.
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