3D printers produce bionic ants for factories of the future.Bionic ants produced by 3D printers are set to run the factories of the future. German engineers Festo are preparing to showcase the plastic ants, which are roughly the same size as a human hand and scuttle around in a similar fashion to their natural counterparts, at the world’s biggest industrial technology fair next month.

The company has also designed lightweight robot butterflies, which weigh just 32 grams and mimic the lightweight mobility of the real insects.

The robot insects are part of Festo’s Bionic Learning Network, which uses natural examples as templates for designing machinery and equipment for industrial and technical uses.

The ants, called Bionic ANTs (Autonomous Networking Technologies), exhibit the same cooperative behaviour seen in real ant colonies. Each comes with a head-mounted camera and communicate with each other via a wireless network. They have six legs made from flexible ceramic actuators and pincers which allow them to pick up and transport small objects.

Each of the machines measures 13.5cm are powered by two lithium batteries, which can be charged by the ants docking their antennae against a charging station.

Festo will present the robot insects at the Hannover Messe technology fair next month. The products are used to model future industrial robot development.

The bionic butterflies have a 50cm wingspan and coordinate their flying direction through a series of infrared cameras which track the robots’ movements and relay information to them through a central computer system. The butterflies could be used in a similar fashion to drones for aerial filming.

The German engineers have previously designed robotic penguins which used 3D sonar to navigate through water and a remotely-controlled bionic kangaroo with spring-loaded legs to mimic the bouncing movement of its natural counterpart.

Additive manufacturing or 3D printing is the process of making a three-dimensional object from a digital file which dictates the design of the object. Metal or plastic powder is used as the base material which is melted and cut into layers by a moving laser or electron beam. Horizontal layers of powder are continually melted and shaped until the final object takes form.

독일 기업, 3D 프린터로 자연 속 생물의 장점을 기계적으로 구현해앞으로는 3D 프린터로 제작한 인공 개미가 공장을 가동하게 될 듯하다. 독일 엔지니어링 업체 페스토가 4월 중 세계 최대 산업 박람회에서 플라스틱 개미를 선보일 준비를 하고 있다. 대략 사람의 손과 비슷한 크기이며 실제 개미와 비슷한 패턴으로 돌아다니는 로봇이다.

페스토는 또한 가벼운 로봇 나비도 개발했다. 32g에 불과한 중량으로 진짜 나비처럼 가볍게 날아다니도록 만들었다.

이들 로봇 곤충은 페스토가 추진하는 인공학습네트워크의 일환이다. 자연 생태계의 사례를 모델 삼아 산업·기술용 장비를 설계하는 프로젝트다.

인공 ANT(자율 네트워킹 기술, Autonomous Networking Technologies)로 불리는 이 개미들은 실제 개미떼처럼 협력해 일한다. 각자 머리에 카메라를 달고 무선 네트워크를 통해 서로 소통한다. 탄력적인 세라믹 액추에이터(동력을 이용한 기계 작동장치)와 집게로 만든 다리 6개가 달려 있다. 그 힘으로 작은 물체를 들어 올려 운반할 수 있다.

각각 13.5㎝ 길이의 몸체에 2개의 리튬 전지로 작동된다. 개미의 더듬이를 충전기지에 연결해 충전하는 방식이다.

페스토는 4월 13일 개막되는 하노버 산업 박람회에서 그 로봇 곤충들을 선보인다. 이 제품들은 미래 산업용 로봇 개발의 모델로 사용된다.

인공 나비가 양 날개를 펼쳤을 때 너비는 50㎝다. 일련의 적외선 카메라를 통해 비행 진로를 조정한다. 적외선 카메라들이 중앙 컴퓨터 시스템을 통해 로봇의 움직임을 추적해 그들에게 정보를 전달한다. 인공 나비들을 무인기와 비슷한 방식으로 공중 촬영에 이용할 수 있다.

이 독일 공학자들은 전에도 3D 음파탐지기를 이용해 물속을 이동하는 로봇 펭귄, 원격으로 조종하는 인공 캥거루도 설계했다. 실제 캥거루의 뛰어다니는 동작을 모방해 다리에 스프링을 달았다.

적층가공(Additive manufacturing) 또는 3D 프린팅은 사물의 디자인을 결정하는 디지털 파일에 기초해 3차원 물체를 만드는 공정이다. 금속이나 플라스틱 분말을 기본 소재로 사용한다. 이동하는 레이저나 전자 광선으로 재료를 녹이고 깎아 겹겹이 쌓는다. 최종 사물의 꼴이 갖춰질 때까지 수평 적층된 분말을 계속 녹이고 형태를 만든다.

- 번역 차진우

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