장수 풍뎅이나 무당 벌레는 “엘리 토라(elytra)”의 날개를 가지고 있다. 바깥 날개는 딱딱한 키친화되어 비상용보다는 몸을 보호하는 기능을 가진다. 투구 풍뎅이는 몸이 뒤집혔을 때 바깥 날개를 이용하고 몸을 바로잡은 뒤 날개를 이용하고 날아간다. 후 날개는 반투명으로, 실제에 비상하는 데 사용된다.IEEE스펙트럼에 따르면 스위스 EPFL연구진은 딱정 벌레와 무당 벌레의 엘리트라(바깥 날개)에서 아이디어를 얻어 인공 엘리트라를 제작하고 고정 날개 드론에 부착했다. 인공 엘리트라는 드론이 전복했을 때 몸통을 다시 세우고 비행 시 공기 역학을 개선하고 효율적으로 비상할 수 있도록 하는 역할을 한다.연구진은 시뮬레이션 환경에서 인공 엘리트라를 장착한 고정 날개 드론을 테스트한 결과 좋은 성과를 거뒀다. 그리고 연구 성과를 “IEEE로봇 공학 앤드 오토메이션 레타즈(Robotics and Automation Letters)”최신호에 발표했다.EPFL연구진은 “무당 벌레와 딱정 벌레는 수천 만년간 지구상에 존재했다. 그리고 그들은 현대 로봇 공학에 영감을 주는 응용할 수 있는 생존 메커니즘을 개발한 “이라고 말했다. 연구진은 특히 투구 풍뎅이의 엘리트에 흥미를 느꼈다. 가부토 벌레의 엘리트라는 후 날개 위쪽에 위치하고 날개는 반투명의 부속품으로 실제로 비행하는 데 사용된다.무당 벌레도 뒤로 쓰러지자 엘리 토라를 이용하고 몸을 안정화시킨 뒤 발과 뒤 날개를 누르고 똑바로 서지. 연구 팀은 인공 엘리트와 액튜에이터를 활용하고 전복한 상태에서 똑바로 서서 효율적으로 비행할 수 있다”마이크로 공중 놀이 기구(MAV)”를 설계했다. 연구 팀은 “인공 엘리트라는 곤충과 비슷하게 본체가 뒤집히거나 반대 착륙할 때 방향을 바꿀 수 있는 자유도를 제공하는 “이라고 말했다.연구 팀은 다른 길이(11,14,17cm)과 토크를 가진 인공 엘리트라의 다양한 조합을 만들어 실험했다. 실험 결과, 토크가 비행체의 성능에 미치는 영향은 적었지만, 엘리 토라의 길이는 상당한 영향을 미친 것으로 나타났다. 즉, 엘리 토라의 길이가 길수록 비행 성공률이 높다는 것이다. 또 연구진은 10°20°30°등 서로 다른 경사도와 다른 방향에서 길이가 긴 엘리트인 것으로 장착 드론을 테스트한 결과 매우 급격한 경사면을 빼고 모든 시나리오에서 인공 엘리트가 기대한 성능을 발휘한 것으로 나타났다.연구진은 포장, 모래 코스, 깨끗한 모래, 바위, 조개 껍질, 나뭇조각, 잔디 등 7개의 지형에서 드론을 테스트한 결과, 풀과 깨끗한 모래를 제외한 모든 지형에서 인공 엘리트라를 채택한 드론이 완벽한 성공률로 바로 선 적이 나타났다. 또 엘리트라는 비행 중에 무시할 수 없는 상승 효과를 주면서 드론의 무게를 상쇄하는 것으로 나타났다.
장길수 [email protected] <저작권자 로봇신문사 무단전재 및 재배포 금지>
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