집과학자가 실제 행동을 모방하는 로봇 박쥐를 개발하다
구조 작업은 종종 극한의 기상 조건, 험준한 지형, 연기나 먼지로 가득 찬 지역 등 인간이 접근하기 위험하거나 불가능한 환경에서 이루어집니다.
우스터 폴리테크닉 연구소(WPI)의 한 연구원이 박쥐를 모방한 로봇을 설계하여 이러한 임무를 대신 수행하도록 하고 있습니다.
WPI의 니틴 J. 산켓 교수와 그의 팀은 손바닥에 들어갈 만큼 소형화된 비행 로봇을 개발했습니다. 박쥐처럼 이 로봇들은 초음파와 인공지능 기반 소프트웨어를 활용해 초음파 신호에서 잡음을 걸러내며, 2미터 이내의 장애물을 감지할 수 있습니다.
산케트 교수는 테크크런치와의 인터뷰에서 "구조 활동은 일반적으로 도보로 수행됩니다"라며 "많은 구조대원들이 생명을 걸고 손전등만 들고 극한 환경에 진입합니다. 드론은 민첩성과 속도로 넓은 지역을 신속히 탐색할 수 있는 해결책이 될 수 있습니다"라고 설명했습니다.
니틴 산켓. 이미지 출처: 니틴 산켓 / WPI
산케트는 오랫동안 공중 로봇과 드론, 그리고 이 기술을 현실 세계에 적용하는 방법에 관심을 가져왔다. 박사 과정 중 지도교수는 그에게 가능한 한 가장 작은 로봇을 개발하라고 도전했고, 이는 생물학적 영감을 활용해 소형 기계를 만드는 데 대한 그의 관심을 불러일으켰다.
산케트는 "드론 설계를 근본적으로 재고해야 했고, 생물학에서 영감을 얻었다"며 "자연은 현재 기술을 능가한다. 곤충과 새들은 제한된 계산 능력과 기본적인 감각 시스템으로 놀라운 비행을 해낸다. 그들의 눈과 뇌는 소박하지만 놀라운 항법 능력을 발휘한다. 이 통찰이 내 박사 연구의 토대가 되었다"고 말했다.
산케트는 꽃가루 수분을 위해 설계된 소형 드론으로 구성된 로봇 벌집 프로토타입을 개발했습니다. 유망했지만, 이 응용 분야가 매우 야심찬 목표임을 인지하고 생물학적 영감을 받은 로봇이 더 즉각적인 영향을 미칠 수 있는 분야로 초점을 전환했습니다. 이는 현재의 연구로 이어졌습니다.
구조용 로봇의 주요 과제는 필요한 센서와 비행 기술을 통합하면서도 로봇을 지나치게 크거나 비싸거나 에너지 소모적으로 만들지 않는 것이었다.
산케트는 자동 수도꼭지에 사용되는 것과 유사한 초음파 센서를 채택했다고 언급했는데, 이는 낮은 전력 소비 때문이었다. 효과적이긴 했지만, 로봇의 프로펠러가 과도한 소음을 발생시켜 센서가 장애물을 식별하는 능력을 방해했다.
이를 해결하기 위해 그들은 박쥐의 생물학적 구조를 재검토했다.
산케트는 "박쥐는 코, 귀, 입에 두께와 밀도가 변화하는 특수 조직을 지녀 소리를 방출하고 인지하는 방식을 조절할 수 있다"고 설명하며, "우리는 이 점이 매우 흥미로워 로봇을 위해 3D 프린팅 구조물을 설계했는데, 박쥐처럼 소리 프로필을 변경하는 이 기능을 모방했다"고 덧붙였다.
로봇이 가동 가능해짐에 따라 연구팀은 다음 과제인 속도 향상에 집중하고 있다.
산케트는 "인간은 종종 인간의 뇌가 할 수 있는 일을 모방하려 한다"며 "우리는 때로 작은 동물들, 특히 곤충과 새들이 가진 놀라운 능력을 간과한다. 그들은 작은 몸집에도 불구하고 뛰어난 항법 능력을 지녔다. 우리는 단순히 엔지니어로서가 아니라 과학자로서 그들에게서 더 많은 영감을 얻어야 한다"고 지적했다.
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![FrankRoberts]()
Diese Roboter-Fledermäuse erinnern mich an Science-Fiction-Filme, wo winzige Drohnen in engen Räumen arbeiten. Spannend, ob das auch für Bergbauruinen oder eingestürzte Gebäude taugt. Hoffentlich wird's nicht zu teuer, sonst setzt es keiner ein. 🙃
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