| 중국과학기술대학, 액체금속 구동식 바퀴형 이동로봇 개발 | ||
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최근 중국과학기술대학 정밀기계·기기학부 장스우(张世武) 연구팀은 갈륨 기반 실온 액체금속에 기초한 신형 로봇 구동장치를 설계함으로써 최초로 액체금속에 의해 구동되는 기능성 바퀴형 이동로봇을 구현하였다. 해당 성과는 최근 "Advanced Materials" 학술지에 게재되었다. 갈륨 기반 실온 액체금속은 독특한 표면 성질과 물리화학적 특성을 보유한다. 동 액체금속은 전기장, 자기장, 농도 기울기장 등 다양한 에너지장 또는 표면 개질 등 방식을 통해 변형, 이동, 분리·융합 등 다양한 형태학적 변화를 구현할 수 있기에 미세유체, 생명의학, 로봇 등 분야 응용전망이 밝다. 현재 로봇 분야에서 액체금속과 관련한 응용 연구는 액체금속 액적을 로봇 본체로 응용하는 데만 제한되었을 뿐 액체금속 기반 기능성 로봇 관련 연구보고는 없다. 연구팀은 초소수성 표면(Superhydrophobic surface)을 보유한 초경량 반밀폐 바퀴구조를 설계해 액체금속 액적을 좁고 긴 바퀴에 제한시켰다. 또한 교묘하게 설계한 서보 미세전극 브라켓을 통해 외부 전기장을 가함으로써 바퀴속 액체금속 운동을 구현하였다. 이렇게 바퀴형 로봇의 무게중심을 지속적으로 변화시키는 방식으로 로봇 바퀴의 굴림을 구동한다. 연구팀은 해당 신형 액체금속 로봇에 대한 동역학 모델링 및 분석을 수행한 외, 실험적 방법으로 전해액 농도, 입력 전압, 액체금속 체적, 바퀴 구조 등 매개변수가 로봇의 운동성능에 미치는 영향을 연구하여 최적의 구동 매개변수를 통합하였다. 또한 배터리 통합 시스템을 결합하여 최종 신형 액체금속 구동 바퀴형 이동로봇을 성공적으로 설계하였다. 정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2018-10/22/content_722392.shtml |
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