美 MIT, 줄 당기면 펼쳐지는 3D 구조물 설계 기술 개발

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美 MIT, 줄 당기면 펼쳐지는 3D 구조물 설계 기술 개발

하이커뮤니티매니져 0 4 20:30













‘ACM 저널’에 연구 논문 발표…휴대형 의료기기·접이식 로봇 등에 적용 가능







▲MIT 연구팀이 평면 물체의 끈을 당기면 3D 구조물로 변화하는 설계 기술을 개발했다.




美 MIT 연구팀이 3D 구조물을 평면 타일(tiles) 형태로 변환한 뒤, 줄 하나만 당기면 입체로 변환할 수 있는 설계 기술을 개발했다고 MIT 뉴스가 23일(현지시간) 보도했다.  향후 휴대형 의료 기기, 접이식 로봇 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.



기존의 3차원 접이식 구조물은 펼치는 과정에서 여러 개의 관절을 순차적으로 조작해야 하거나, 복잡한 모터 시스템이 필요한 경우가 많았다. MIT 연구팀은 일본의 전통 종이 공예인 ‘기리가미(Kirigami)’에서 아이디어를 얻어 이 과정을 단순화했다.



연구팀이 개발한 알고리즘은 입체 구조를 수많은 사각형 타일로 연결하고, 이 타일들을 관통하는 실의 경로를 최적화한다. 실을 당길 때 발생하는 마찰력을 최소화하면서도, 구조물이 의도한 입체 형상을 견고하게 유지할 수 있도록 설계했다.



연구팀은 이번 연구 성과를 ‘ACM 저널’에 발표했다(논문 제목:One String to Pull Them All: Fast Assembly of Curved Structures from Flat Auxetic Linkages)



이 기술은 전기를 사용하지 않고도 줄 하나만 당기면 즉시 구조물이 완성되며, 줄을 풀면 다시 평평한 상태로 돌아가 보관과 운반이 용이하다.






▲MIT 연구팀은 이 기술을 활용해 의자를 만들었다.




연구팀은 실제 실험을 통해 사람 크기의 의자를 비롯해 복잡한 곡면을 가진 구조물들을 설계하고, 성공적으로 구현했다. 연구팀은 이 기술이 △ 지진·해일 발생 시 신속하게 설치하는 임시 야전 병원 △ 응급 환자용 휴대용 부목 △ 부피를 최소화해야 하는 우주 탐사선의 안테나 및 거주 모듈 등에 적용될 수 있을 것으로 보고 있다.



전문가들은 이 기술이 소프트 로봇 및 전개형 로봇(Deployable Robotics) 분야에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 분석하고 있다. 복잡한 액추에이터 없이도 형태를 변형시킬 수 있어 로봇의 무게를 줄이고 내구성을 높일 수 있기 때문이다.



아키브 자만(Akib Zaman) 연구원은 “이 시스템은 3D 프린팅, CNC 가공 등 기존 제조 방식과도 호환된다”며 “누구나 원하는 디자인을 입력하면 즉시 펼칠 수 있는 구조물을 만들 수 있다”고 말했다.



https://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=44116




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