가끔 자연은 효과적인 로봇을 구축하는 가장 좋은 청사진을 제공합니다. 또한 최상의 재료를 제공할 수도 있습니다. 수십억 년의 자연 선택은 상당히 인상적인 기계를 구축했기 때문에 엔지니어들이 주변 세계에서 영감을 빌릴 때 약간의 도용해도 괜찮습니다. 특히, 유연하고 순응하는 구성 요소를 갖춘 소프트 로봇의 분야는 동물 생물학에 많은 것을 빌고 있습니다.
그러나 이러한 시스템은 부드러운 형태를 가지고 있지만, 그 중 많은 구성 요소는 여전히 전통적인 로봇과 같이 단단합니다. 연구원들은 이러한 소프트 로봇에 이동을 만드는 유연한 요소를 가져오기 위해 노력하고 있습니다. MIT는 “우리의 근육은 자연의 완벽한 구동장치입니다.” 라고 간결하게 설명합니다.
그러나 여기서 연구팀은 단순히 근육을 흉내 내는 것을 넘어서고 있습니다. 학교의 연구원들은 생체 로봇의 분류인 '바이오하이브리드'를 위해 인공 로봇 부품과 함께 실제 근육 조직을 사용하고 있습니다.
MIT 공학 교수 리투 라만은 TechCrunch와 프로세스를 확인하면서 “우리는 쥐 세포로부터 근육 조직을 만들고, 그리고 근육 조직을 로봇의 뼈대에 놓습니다. 그러면 근육은 로봇의 구동장치로 작동합니다 — 근육이 수축할 때마다 로봇이 움직입니다.” 라고 언급했습니다.
근육 섬유는 시스템의 뼈대 구조 역할을 하는 '플렉쳐'라는 '스프링과 비슷한' 장치에 부착됩니다. 생물학적 근육 조직은 다루기 어렵고 일반적으로 예측할 수 없습니다. 유예용기립기에 남겨두면, 조직은 확장되고 희망하는 대로 수축하지만 통제되지 않은 방식으로 행동합니다.
로봇 시스템에 배치하려면 신뢰할 수 있고 예측 가능하며 반복 가능해야합니다. 이 경우, 하나의 방향에서 순응하고 다른 방향에서 저항하는 구조를 사용해야 합니다. 라만의 팀은 MIT 제작실의 마틴 컬페퍼 교수로부터 솔루션을 찾았습니다.
플렉쳐는 로봇 사양에 맞게 조정되어야 했지만, 최종적으로 근육 조직의 1/100의 강성을 갖는 구조를 선택했습니다. 라만은 “근육이 수축하면 모든 힘이 해당 방향으로의 이동으로 변환됩니다.”고 설명했습니다. 이는 엄청난 증폭입니다.”
근육 섬유/플렉쳐 시스템은 다양한 종류의 로봇에 적용될 수 있지만, 라만은 향후 신체 내에서 최소 침습 수술을 수행할 수 있는 극히 작은 로봇을 만들기에 초점을 맞추고 있다고 말했습니다.
