시간이 지나면 Bionic Handling Assistant(2010), BionicMotionRobot(2017), BionicSoftArm(2019)과 같은 일련의 공압식 경량 로봇 팔이 등장했습니다. 이들 모두 유연한 벨로즈 구조로 되어 있어서 자연의 모델이 유연하게 움직이는 과정을 쉽게 구현할 수 있습니다. 계속되는 개발 과정에서 생체공학적 컨셉은 갈수록 압축되었고, 더 작게 만들어졌으며, 더 빨리 작동하게 되었습니다.
선조 세공 Bionic E-Trunk를 만들기 위해 Festo의 개발자들은 자르브뤼켄의 메커트로닉스 및 자동화기술 센터와 협력하여 소형화 아이디어를 계속 밀고나가 자연의 동작 형태를 최초로 전기 구동식으로 구현했습니다.
Bionic E-Trunk는 직경이 갈수록 가늘어지는 140mm 길이의 세그먼트 두 개로 짜여져 있습니다. 그 중심에는 길이 방향으로 3D로 인쇄된 재료로 이루어진 구조와 초탄성 안정화 막대가 있습니다. 형상기억합금으로 불리는 특수 금속 소재의 가는 와이어가 척추를 닮은 이 중심을 감싸며 배열되어 있습니다.
형상기억합금은 온도에 따라 두 가지 서로 다른 구조로 존재합니다. 전기로 가열했을 때 와이어가 짧아지는 것이 그 한 예입니다. 식히면 이전 모양을 "기억"해서 원래 위치로 되돌아갑니다. 이런 식으로 Bionic E-Trunk는 개별적으로 제어된 상태에서 임의의 공간 방향으로 휘어집니다. 이 와이어는 얇을수록 더 빨리 가열되었다 다시 식으므로 트리거링에 보다 직접적으로 반응합니다.
컨셉을 수립할 때 개발자들은 과거의 공압 구동식 코리리 코 프로젝트에서 적용했된 것과 유사한 배열을 선택했습니다. 세그먼트당 와이어 가닥 두 개 또는 네 개로 이루어진 와이어 다발 세 개가 장착되어 있습니다. 그래서 와이어를 따로따로 활성화하여 세그먼트를 정의된 방향으로 조종할 수 있습니다. 요소들에서 이 인공 근육들이 상호 작용하여 Bionic E-Trunk의 유적적이고 유연한 동작이 나옵니다.
12그램에 불과한 가벼운 자체 중량 덕분에 이 코는 형상기억합금 소재의 액추에이터 작동으로 수월하게 움직여질 수 있습니다. 이 액추에이터는 다른 구동 원리에 비해 중량 대비 최대 힘을 발휘합니다.
Bionic E-Trunk는 마이크로 그리퍼와 조합하면 작은 물체를 취급하는 작업에도 투입할 수 있습니다. 또한 이 컨셉으로 생명과학 분야의 정량 투여 공정도 가능할 것입니다. 이를 위해서는 구조 측면에 가요성 호스를 부착해 볼 수 있을 것입니다. 이것으로 용기에서 액체를 빼내 다른 용기에 옮겨 채울 수 있을 것입니다. 이로써 병목 지점을 청소할 목적으로만 공기 흐름을 내보내는 것도 생각해볼 수 있을 것입니다.
공압 시스템의 전신들로는 물체를 형상에 맞춰 집는 것만을 시연했다면, 이렇게 Bionic E-Trunk로는 액체나 공기를 들이마시고 내뿜는 코끼리 코의 다른 기능을 구현하는 것도 상상할 수 있습니다.
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