케첩 병은 부드럽게 움직이는 새로운 방법에 영감을 줍니다.

플라스틱 케첩 병의 뚜껑에는 케첩을 배출하기 위해 열리는 밸브가 있으며, 병을 너무 세게 누르면 가끔 "튀어나오는" 밸브가 있습니다. 네덜란드 과학자들은 이 메커니즘을 복사하여 자율 소프트 로봇 장치에 사용할 수 있는 액추에이터를 만들었습니다.

아인트호벤 공과대학 팀이 설계한 이 장치는 "이력 밸브"로 알려져 있습니다. 이는 병이 부드럽고 균일하게 압착되는 경우에도 케첩 병 밸브의 빠르고 반복적으로 열리고 닫히는 경향(매번 약간의 케첩이 배출됨)을 에뮬레이트합니다.

그러한 반응은 바람직하지 않은 것처럼 보일 수 있습니다. 케첩 병에서는 그렇습니다. 그러나 로봇의 경우 공기가 이러한 밸브를 통해 부드러운 공압식 다리나 손가락으로 펌핑되면 스퍼터링 동작으로 인해 부속기가 반복적으로 팽창하고 수축하여 앞뒤로 움직인다는 아이디어가 있습니다.

게다가 움직임은 더 복잡하고 전력 소모가 많은 전자 장치와는 달리 단순한 아날로그 메커니즘으로 시작됩니다. 로봇 환경의 변화에 ​​따라 공기 펌프가 작동되어 외부 제어가 필요하지 않을 수도 있습니다.

간단히 말하면, 이력 밸브는 레이저로 절단된 슬릿이 있는 평평한 실리콘 베이스로 구성됩니다. 슬릿에 의해 형성된 플랩은 플랩 뒤의 공기 압력이 특정 임계값에 도달할 때까지 닫힌 상태를 유지하며, 이 시점에서 플랩이 열려 공기를 방출합니다. 그런 다음 다시 닫히고 주기가 계속해서 반복됩니다.

예기치 않게 두 개의 밸브가 하나의 펌프에 연결되면 밸브가 서로서로 열리고 닫히는 경향이 있는 것으로 나타났습니다. 즉, 다른 밸브가 닫힐 때 한 밸브가 열려 있는 것입니다. 연구진은 이 효과를 활용해 4개의 다리를 번갈아가며 걷는 연체 로봇을 만들었다. 그들은 또한 공압 손가락을 순차적으로 두드리는 로봇 손을 만들었습니다.

Assoc이 주도하고 있는 연구에 관한 논문입니다. Bas Overvelde 교수와 박사 연구원 Luuk van Laake가 Matter 저널에 게재되었습니다. 아래 비디오에서 네 발 달린 로봇과 로봇 손이 실제로 작동하는 모습을 볼 수 있습니다.

출처: 아인트호벤 공과대학교