형상 기억 합금 복합 액추에이터로 구동되는 생체 모방 로봇 해파리(로보젤리)

해파리(젤리피쉬)의 추진 기구와 물리적 외관을 모방하는 수중 차량의 설계, 제작 및 성능에 대한 분석이 수행되었습니다. 로보젤리라는 로봇 해파리는 Aurelia aurita 종의 형태와 운동학을 모방합니다. 로보젤리는 생체에서 영감을 받은 형상 기억 합금 복합 액추에이터를 사용하여 구동됩니다. A. aurita의 필수 구조적 특징을 복제하기 위한 체계적인 제작 기술이 개발되었습니다. 로보젤리의 몸체는 총 질량이 242g이고 종 모양 지름이 164mm인 RTV 실리콘으로 제작되었습니다. 로보젤리는 정적 물 조건에서 자체 추진을 생성할 수 있는 충분한 추력을 생성할 수 있었으며, A. aurita는 약 0.25 s(-1)의 능력을 달성하는 반면, 로보젤리는 0.19 s(-1)의 능력을 달성했습니다. 자연 해파리에 대한 실증적 측정을 기반으로 한 추력 분석이 다양한 로봇 구성의 성능을 비교하는 데 사용되었습니다. 최고의 성능을 가진 구성은 분할된 종 모양과 수동 플랩 구조를 갖춘 로보젤리였습니다. 로보젤리는 액추에이터가 열적 정상 상태에 완전히 도달하지 않은 상태에서 평균 약 17 W의 전력을 소비하는 것으로 나타났습니다.