리프플렉스 연성 로봇 손가락 설계 프레임워크

초록

리프플렉스는 연성 로봇 손가락을 자동으로 설계하는 생성적 최적화 방법이다. 이 프레임워크는 코랄과 같은 유기·취약 물체를 안전하게 잡기 위해 다양한 하중 사례를 저차원 모션 프리미티브로 압축하고, 다목적 토폴로지 최적화를 통해 재료 배분을 탐색한다. 실험 결과, 기존 설계 대비 잡기 성공률과 정확도가 크게 향상되고 손상 위험이 감소하였다.

상세 분석

본 논문은 연성 로봇 손가락 설계의 복잡성을 “모션 프리미티브”라는 제한된 하중 집합으로 환원함으로써 다목적 최적화 문제를 실현한다. 저차원 하중 모델링은 6개의 수동 하중(F₁F₆)과 3개의 능동 하중(F₁F₃) 및 고정 변위 X를 사용해 코랄의 다양한 형태·크기·위치를 대표한다. 이를 기반으로 SIMP 기반 밀도 최적화(ρ∈