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로봇은 어떻게 부드럽게 움직일까요?

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작성자 master 작성일19-12-24 16:23 조회3,779회 댓글0건

본문

Q)

로봇이 움직이게하는힘은 전기이면...

전기로 동력을 만들수 있는것은 모터잖아요.

 

근데 모터는 최대 2방향(정방향 역방향)이지 로봇처럼 자유롭게 움지이지 못하잖아요.

 

어떻게 그렇게 부드럽게 팔이나 발을 움직일수 있는거죠??

//

A)

 

모터가 관절마다 붙어 있습니다.

그래서 부드럽게 보이는 겁니다.

 

수십개 모터를 사용 한 로봇도 있습니다.

 

 

 

태권브이 10대 기술 시리즈,
이번에는 태권브이의 근육 기술을 이야기 해볼까 합니다.
 


첨부 이미지


만화에 나온 다른 로봇들의 동작과 비교해 보아도, 태권브이의 움직임들은 굉장히 부드럽고
힘이 있게 느껴집니다.
실제의 사람과 흡사하게 자연스럽게 동작하는 이런 태권브이의 근육은
어떻게 만들어져야 할까요?
 


첨부 이미지


기름이나 공기가 밀고 당기는 힘을 이용해 로봇을 움직이는 지금의 기술은 한계가 많습니다.
일단 크기 자체도, 동작에 필요한 여러 부속장치가 늘어나서 불필요하게 커져버릴 뿐 아니라
정교한 제어에도 많은 어려움이 있죠.
 


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사람의 팔을 본따 만든 이런 매니퓰레이터(로봇팔)은 보통 6~7개의 관절로 이뤄져 있지만
속도와 힘을 동시에 이루고 있지는 못합니다.
하지만 태권브이는 속도와 힘을 모두 가지고 있어야 적을 수월하게 물리칠 수 있겠죠.

인간의 근육과 골격이 이런 문제에 해결책이 될 수 있습니다.

사람의 팔을 예로 한번 살펴볼까요?
 

첨부 이미지


사람의 팔은 7가지 형태로 움직이는데,
이런 모습은 로봇의 7개 관절에 모터와 감속기가 달려 있는 것과 같습니다.
 

첨부 이미지


하지만 조금 더 살펴본다면, 팔 운동에는 이보다 더 많은 29개의 작은 근육들이 관여한다는 사실을
알 수가 있어요.
이 근육들은 서로 간섭하고 상호작용하면서 근육 7개가 생성했던 힘보다 훨씬 더 큰 힘을 생성시킵니다.

일반적인, 체중 60kg인 사람이 자기 체중의 2분의 1인 30~40kg을 들어 올린다는 사실만 봐도
이렇게 큰 힘이 생성되는 사실을 잘 알수가 있죠.
 


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거기다 운동 선수들의 것 같은, 단련된 근육이 내는 힘은 정말 어마어마 해집니다.

태권브이와 같은 거대로봇도 이런 인간형 모터 방식을 활용한다면 큰 힘을 발휘할 수 있습니다.
인간의 근육을 본딴 이런 모터는 큰 힘과 큰 속도라는 두 가지 요건을 모두 충족시키며
동작이 부드럽고 소음도 없습니다.
게다가 외부 충격까지 흡수하지요.
 

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현재 이런 연구의 일환으로 EAP(Electro-Active Polymer)에 대한 연구가 깊이 있게 진행되고 있습니다.
 

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더 섬세한 동작을 가능하게 하는 로봇팔의 연구도 계속해서 진화중이구요.
물론 아직까지 사람의 근육과 같은 성능과 효율을 낼 수 있을 만큼 만족스럽진 않죠.
 


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하지만 재료와 전기기술의 발전 속도에 비추어 봤을 때,
이런 인간형 모터기술은 실현 가능하며
실생활에 활용될 날도 그렇게 멀지 않은 것 처럼 보입니다.

태권브이와 같은 만화 속에나 있었던 기술들이 현실에서도 이루어지게 되는 것이죠!
그 얘기는 곧, 태권브이가 현실로 이루어질 수 있다는 얘기처럼 들리기도 합니다. ㅎㅎㅎ

이 글 역시 과학동아의 '로보트 태권브이 10대기술 심포지엄' 자료집을 참고했습니다.

어린 시절 상상의 나래를 펼치게 했던 꿈이 현실로 이루어지는 세상!
태권브이의 실사화도 분명 그런 과정이라고 생각합니다. 하루 빨리 보고싶어지네요.

 


첨부 이미지

http://www.thetaekwonvlab.co.kr/149

 

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