쌀알만한 크기의 로봇을 만드는 이유
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0:01 - 0:04저와 제 학생들은
초소형 로봇을 연구합니다. -
0:04 - 0:06이것을 보시면
여러분 모두에게 친숙한 -
0:06 - 0:09개미를 로봇으로 만들었구나
하고 생각하실 겁니다. -
0:09 - 0:13개미나 다른 곤충들이
이 정도 크기에서 -
0:13 - 0:15대단한 일을 하는 걸 모두 압니다.
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0:15 - 0:18우리는 개미떼나 그런 곤충이
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0:18 - 0:22가령 소풍에서 감자칩을
들고 가는 걸 본적이 있습니다. -
0:22 - 0:26이런 개미를 만들 때
실제 어려움이 무엇일까요? -
0:26 - 0:30먼저 개미의 능력을
같은 크기의 로봇에서 -
0:30 - 0:32어떻게 구현할 수 있을까요?
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0:32 - 0:34우선은 이렇게 작은 데도
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0:34 - 0:36어떻게 움직이게 할지를
알아내야 합니다. -
0:36 - 0:38저희는 이동력을
유지하기 위한 다리나 -
0:38 - 0:40효율적인 모터같은
장치가 필요합니다. -
0:40 - 0:43그리고 반지능적인 개미 로봇의
모든 부분이 함께 움직이도록 -
0:43 - 0:47센서, 동력, 통제력이 필요합니다.
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0:47 - 0:49마지막으로 이것을
제대로 작동하게 하려면 -
0:49 - 0:53좀더 큰 일을 할 수 있게
모든 부분들이 협력해야 합니다. -
0:53 - 0:56이동성부터 시작하겠습니다.
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0:56 - 0:59곤충은 놀랍게 잘 움직입니다.
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0:59 - 1:01UC버클리에서 온 영상입니다.
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1:01 - 1:05바퀴벌레가 엄청나게 거친 지형을
넘어지지도 않고 움직이죠. -
1:05 - 1:09이게 가능한 것이 다리가
튼튼한 물질로 되어 있는데 -
1:09 - 1:13통상적으로 로봇과 부드러운 물질을
만들 때 쓰는 겁니다. -
1:14 - 1:18도약하기는 몸집이 작을 때
움직일 수 있는 놀라운 방법입니다. -
1:18 - 1:22이 곤충들은 스프링에 에너지를 모으고
아주 재빨리 해방시켜 -
1:22 - 1:26가령 물 밖으로 나오도록 도약하는데
필요한 높은 힘을 얻습니다. -
1:26 - 1:29제 연구실에서 얻은 큰 성과중 하나가
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1:29 - 1:32견고한 물질과 부드러운 물질을
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1:32 - 1:34극히 작은 장치로
조합하는 겁니다. -
1:34 - 1:39이 도약 장치는 한 쪽이
4 밀리미터로 매우 작습니다. -
1:39 - 1:43여기서 딱딱한 물질은 실리콘이고
부드러운 것은 실리콘 고무입니다. -
1:43 - 1:46기본 원리는 이것을 압축해서
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1:46 - 1:49에너지를 스프링에 모으고
그 다음에 도약하도록 놓는 겁니다. -
1:49 - 1:52여기에 모터나 동력은
지금 없습니다. -
1:52 - 1:54이 행동은 제 연구실에서
-
1:54 - 1:57"핀셋을 든 대학원생"이
가동합니다.(웃음) -
1:57 - 2:02다음 영상에서 보실 것인데,
이 친구가 엄청나게 잘 뜁니다. -
2:02 - 2:06핀셋을 든 바로
그 대학원생인 아론인데요 -
2:06 - 2:09여기서 보시는
4밀리미터 크기의 장치가 -
2:09 - 2:13거의 40 센티미터 높이를 뜁니다.
거의 자기 길이의 100배죠. -
2:13 - 2:15그리고도 끄떡없습니다.
탁자에서 튕깁니다. -
2:15 - 2:19엄청나게 튼튼해서 우리가
분실하지만 않으면 매우 잘 견딥니다. -
2:19 - 2:21너무 작으니까요. (웃음)
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2:21 - 2:24궁극적으로 저희는 여기에
모터를 달고 싶습니다. -
2:24 - 2:27최종적으로 작으면서 스스로
움직이는 로봇을 만들기 위해 -
2:27 - 2:31연구실에 밀리미터 크기의
모터 작업을 하는 학생이 있습니다. -
2:31 - 2:34이런 규모에서 움직이는
이동성을 살펴 보려면 -
2:34 - 2:36자석의 힘을 역이용하거나
그대로 사용합니다. -
2:36 - 2:39초소형 로봇의 다리 부분이
어떤지 보이실 겁니다. -
2:39 - 2:41실리콘 고무 관절이 보이시죠.
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2:41 - 2:46거기에 내장된 자석이 외부
자기장에 의해 움직이고 있습니다. -
2:46 - 2:49이것이 먼저 보여드린
로봇으로 이어집니다. -
2:50 - 2:53이 로봇이 우리에게 알려주는
흥미로운 것은 -
2:53 - 2:55이런 규모에서 곤충이
움직이는 방식을 알도록 돕습니다. -
2:55 - 2:57바퀴벌레에서 코끼리까지
어떻게 움직이는지 -
2:57 - 2:59보여주는 훌륭한 모형이 있습니다.
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2:59 - 3:02우리는 모두 뛸 때
약간 통통 튀면서 움직입니다. -
3:02 - 3:07제가 매우 작다면
제 발과 땅 사이의 힘이 -
3:07 - 3:09제 질량보다 더욱 이동성에
영향을 줄겁니다. -
3:09 - 3:12그것이 튀는 움직임을 일으키죠.
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3:12 - 3:13이 친구는 잘 하지 못했지만
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3:13 - 3:16뛰어 돌아다니는 약간
큰 형태를 만들었습니다. -
3:16 - 3:20한 변이 1센티미터인
약 1입방센티미터 정도로 -
3:20 - 3:21크기가 매우 작습니다.
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3:21 - 3:23이것을 1초에 10몸 길이만큼
뛰게 했습니다. -
3:23 - 3:25그러니까 초당 10센티미터인거죠.
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3:25 - 3:27이렇게 작은 친구에겐
무척 빠른 겁니다. -
3:27 - 3:29이건 제한적인 시험 단계이고요.
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3:29 - 3:32이것이 어떻게 작동하는지
생각하게 합니다. -
3:32 - 3:363D 프린트 형태로도 이것을 만들어서
앞서 보신 것 같은 바퀴벌레같이 -
3:36 - 3:39장애물도 넘을 수 있습니다.
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3:39 - 3:42그러나 최종적으로 저희는
모든 것이 탑재된 로봇을 원합니다. -
3:42 - 3:46감지, 동력, 통제, 움직임
전부 함께 말입니다. -
3:46 - 3:49모든 것이 생체와 관련될
필요는 없습니다. -
3:49 - 3:52이 로봇은 틱택사탕 정도의 크기입니다.
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3:52 - 3:56이 경우에는 움직임을 위한
자석이나 근육대신에 -
3:56 - 3:58로켓을 씁니다.
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3:58 - 4:01이것은 초소형의
강력한 물질입니다. -
4:01 - 4:04매우 작은 화소로
만들 수 있습니다. -
4:04 - 4:07이 화소 하나를
로봇 배 위에 두면 -
4:07 - 4:12빛의 증가를 감지할 때
도약을 할 겁니다. -
4:13 - 4:15다음 영상은 제가 가장
좋아하는 것인데요. -
4:15 - 4:18300밀리그램 로봇이
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4:18 - 4:20공중에서 8센티미터를 뜁니다.
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4:20 - 4:23크기가 겨우 7밀리미터
4륜구동 인데요. -
4:23 - 4:27동력이 들어오는 초기에
큰 번쩍임을 보실 겁니다. -
4:27 - 4:29로봇이 공중에서 구릅니다.
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4:29 - 4:30그래서 저렇게 번쩍이는 것인데
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4:30 - 4:33공중으로 로봇이
도약하는 게 보이실 겁니다. -
4:33 - 4:36여기엔 한계 범위도 없고
이것에 연결된 줄도 없고, -
4:36 - 4:38모든 게 탑재되어 있어서
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4:38 - 4:43옆에 있는 책상 불빛을 켜면
반응하여 뜁니다. -
4:43 - 4:49여러분은 아마 우리가
이런 크기에서 뛰고, 기고, -
4:49 - 4:52도약하고, 구르는 로봇들을 가지고
온갖 신나는 일을 하겠구나 하시겠지만 -
4:52 - 4:55지진같은 자연재해 후에
잔해들이 있다고 상상해 보십시오. -
4:55 - 4:58이 작은 로봇들이
생존자를 찾기 위해 -
4:58 - 5:00그 잔해 속을 돌아다니는 겁니다.
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5:00 - 5:03아니면 교량이 안전한지
이 로봇이 돌아다니면서 -
5:03 - 5:05검사하는 것을 상상해 보세요.
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5:05 - 5:07이런 붕괴사고가
일어나지 않도록 말입니다 -
5:07 - 5:11미네폴리스 외곽에서
2007년에 벌어졌죠. -
5:11 - 5:13여러분의 혈액 속을 돌아 다니는
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5:13 - 5:16로봇이 있다면 어떻겠습니까.
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5:16 - 5:18그렇죠? 아이작 아시모프의
"환상적인 여행"인 겁니다. -
5:18 - 5:22아예 절개수술을 할 필요가 없죠.
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5:22 - 5:25건축방식을 혁신적으로
바꿀 수도 있습니다. -
5:25 - 5:28만약 흰개미 무리처럼 작업할 수 있는
작은 로봇이 있다면 -
5:28 - 5:318미터짜리 둔덕을 지을 수 있는데
-
5:31 - 5:35아프리카나 호주의 다른 종류의
흰개미 무리가 사는 통풍이 잘 되는 -
5:35 - 5:37아파트를 짓는 것이지요.
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5:37 - 5:40이 소형로봇을 가지고
할 수 있는 가능성들을 -
5:40 - 5:42여러분께 보여드렸는데요.
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5:42 - 5:47갈 길이 멀긴 하지만
발전해 오고 있습니다. -
5:47 - 5:49여러분도 그 최종성과에
공헌하실 수 있길 바랍니다. -
5:49 - 5:51대단히 감사합니다.
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5:51 - 5:53(박수)(환호)
- Title:
- 쌀알만한 크기의 로봇을 만드는 이유
- Speaker:
- 사라 버그브라이터(Sarah Bergbreiter)
- Description:
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개미와 같은 곤충의 몸과 움직임을 연구함으로써 사라 버그브라이터와 그녀의 팀은 매우 견고하고 작은 기계로 만들어진 기어다니는 것들을 만듭니다. 그런 다음에는 로켓도 답니다. 그들의 경이적인 초소형 로봇공학의 발전을 보시고 이렇게 작은 도우미들을 미래에 어떻게 쓸 지 세 가지 방법을 들어보십시오.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 06:06
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