노후 배관 검사에서 전통적인 로봇의 무거운 무게와 복잡한 환경을 통과하기 어려운 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 액정 엘라스토머 기반의 자벌레 모사 소프트 로봇을 설계하였다. 이 소프트 로봇은 양 끝에 고정 구동기와 중앙에 굴곡 구동기로 구성되며, 구동기는 주로 액정 엘라스토머(LCE)와 폴리아미드(PI) 유연 전열 필름으로 이루어져 있으며, 전기 유도 액정 엘라스토머 변형을 통해 구동기 작동을 구현한다. 이 소프트 로봇은 두 개의 고정 구동기의 교차 운동과 굴곡 구동기의 협동을 제어하여 크롤링을 실현한다. 본 논문은 구동기 특성 매개변수가 구동 성능에 미치는 영향을 연구하였으며, 유한 요소 해석과 실험을 결합하여 소프트 로봇의 운동 보행의 합리성을 검증하였고, 수평면, 경사면, 복잡한 배관 등 다양한 환경에서의 운동 실험을 통해 로봇의 운동 성능을 추가로 탐구하였다. 실험 결과 소프트 로봇의 최대 이동 속도는 24.1 mm/min에 달하며, 복잡한 배관 환경 내에서 안정적으로 운동할 수 있음을 보였다. 설계된 액정 엘라스토머 로봇은 복잡한 배관 검사 실현에 새로운 아이디어를 제공할 수 있다.

소프트 로봇; 액정 엘라스토머; 자벌레 모사; 능동 고정