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과학

초소형 마이크로 로봇의 크기,이동방법,배터리 문제등에 대한 내용정리



마이크로 로봇 또는 마이크로봇은 크기가 1mm 이하의 자율 이동이 가능한 초소형 로봇이나 마이크로 미터 단위의 물체를 다룰 수 있는 로봇을 의미합니다.


<<놀라운 마이크로 로봇 톱10>>


■ 로봇의 크기 분류


마이크로라는 말이 일반적으로 작음을 가리키기 때문에 혼란을 피하기 위해 크기에 따라 분류를 해보면 나노 로봇은 크기가 1마이크로 미터이하의 로봇,또는 1000나노 미터 이하 크기 물체를 다룰 수 있는 로봇을 말하고, 밀리 로봇은 크기가 1cm 이하의 로봇, 미니 로봇은 크기가 10cm 이하, 소형 로봇은 크기가 100cm이하 로봇을 가리킵니다. 하지만 현재는 이러한 단순히 작은 로봇을 총칭하여 마이크로 로봇이라고 부르는 경우가 많습니다. 또한 같은 크기의 기계는 마이크로 머신이라고 부릅니다.


■ 시작


마이크로 로봇의 연구 및 개념 설계는 1970년대 초 미국의 정보기관에서 극비리에 시작됐습니다. 마이크로 로봇은 포로 구출 보조 및 전파 방해 임무를 위해 고안됐지만 당시에는 소형화 기술이 너무 부족했기 때문에 개념 설계대로의 프로토 타입개발에 바로 들어갈 수가 없었습니다.


■ 활용


마이크로 로봇은 작기 때문에 저렴한 가격으로 제조가 가능하고 지진으로 무너진 건물에서 생존자를 탐색하거나 , 생물의 체내를 돌아다니며 병변 관찰 및 제거등 인간과 일반 크기의 로봇이 임무를 수행할 수 없는 환경에서 많은 역할이 기대되고 있습니다. 개별 마이크로 로봇은 힘이나 계산능력등 역시 작을 수 밖에 없지만 다수의 마이크로 로봇을 사용하는 것으로 그러한 단점을 커버할 수 있습니다.


20세기 말 10년 동안 마이크로 컨트롤러가 극적으로 진화하고 실리콘의 초소형 기계 시스템인 MEMS가 등장하며 마이크로 로봇이 실현 가능하게 되었지만, 현실의 마이크로 로봇은 센서가 아닌 기계 부품은 사용되지 않고 있습니다.


■ 배터리


마이크로 로봇의 개발에 있어 가장 큰 과제는 매우 제한된 전원에서 움직임을 실현해야 된다는 점입니다. 소형의 경량 배터리를 이용하는 방법이외에 진동 및 빛에너지와 같은 형태로 주위 환경에서 에너지를 얻는 방법과 Serratia marcescens 으로 부터 생물학적 형태의 동력원을 얻는 방법을 사용하기도 하는 등 외부 유도 전원을 사용해 로봇에 전력을 공급 하기 위한 개발이 진행 중입니다.


■ 움직이는 방법


초소형의 마이크로 로봇을 현실 물리 세계에서 움직이게 하기 위해서는 조금 기괴한 방법을 동원해야 합니다. 날으는 마이크로 로봇의 경우에는 베르누이의 리프트 원리가 아닌 공기중에 존재하는 점성을 이용해 날거나, 유체내에서 이동하기 위해 대장균의 운동형태 처럼 편모를 회전시켜야 할 수도 있습니다.


호핑(흡착을 통한 이동)은 다양한 표면에서 이동을 가능하게 해주고 에너지 효율적인 방식입니다.


■ 통신


최근에는 와이파이와 같은 무선 통신 기술이 등장함으로써 마이크로 로봇의 통신 능력이 향상 되 마이크로 로봇이 서로 통신을 하면서 더 복잡한 작업을 해내는 것이 가능해 집니다.


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