자연계에 존재하는 생물체는 오랜 시간에 걸쳐 지구의 가혹한 환경에 적응하면서 다듬어져온 최적화된 작품이다. 이러한 동 식물의 생체 특징 모방은 기존 기술의 한계를 돌파하면서 가장 활발한 연구 분야로 자리 잡고 있다. 생체모방 로봇은 생체모방 기술의 한 분야로써 곤충, 새, 물고기, 그리고 여타 동물들을 연구해 생명체의 우수한 특성을 로봇기술에 접목함으로써 기존의 로봇 시스템이 극복하지 못했던 수많은 난제 해결에 도전중이다. 생체모방 로봇 기술의 최신 동향을 크게 세 줄기로 나누면 실용화, 생체분석법의 다양화, 모방대상의 다양화로 분류될 수 있다. 이 글에서는 이상에서 언급한 생체모방 로봇의 최신 동향에 대해서 소개한다.

생체 모방 로봇은 생명체에서 영감을 얻어 새로운 로봇분야를 개척하고 기존의 로봇으로는 하기 힘들었던 한계점들을 극복하는데 목적이 있다. 이러한 생체 모방 로봇은 간단한 생물체의 형태 혹은 메커니즘의 모방으로부터 시작되어 바퀴가 갈 수 없었던 험지, 혹은 하수구, 좁은 통로에서 사용될 수 있는 로봇들을 개발하는 데 초점이 맞추어져 있었다. 이러한 로봇들의 예로써는 크게 이족 보행, 4족 보행, 다족 보행 로봇 등 생물체의 이동 메커니즘을 모방한 로봇들이 있다. 이러한 연구들은 기존 로봇에 사용되었던 재료, 제작 방법을 이용한 것이었다. 하지만 최근 생체 모방 로봇 기술은 새로운 접근 방법, 새로운 재료를 이용한 제작방법으로 기존의 로봇과는 다른 형태로 진화하고 있다. 이러한 기술은 경량화 기술, 초 소형화 기술, 3차원 프린팅 기술 그리고 소프트 물질을 이용한 제작 방법 등이 있다.

시각 센서를 이용하는 생체 모방 귀소 내비게이션은 일반적으로 곤충들이 사용하는 광학 흐름에서 모티브를 얻어 구성된다. 생체 모방 로봇 귀소 내비게이션은 기존의 확률 로보틱스 기반 내비게이션이 갖고 있는 복잡성 문제에 대해 훌륭한 대안이 될 수 있다. 본고에서는 생체 모방 귀소 내비게이션의 종류와 더불어 주목할 만한 관련 기술들을 개괄하고자 한다.

박쥐는 초음파를 사용하여 획득한 정보를 바탕으로 집을 찾거나 먹이를 잡는 등의 복잡한 임무를 수행한다는 것을 보았을 때 박쥐의 초음파 시스템은 현재 우리가 사용하고 있는 기술보다 뛰어나다고 볼 수 있다. 따라서 박쥐의 초음파 시스템에 대한 연구를 바탕으로 공기 중에서의 초음파 기술에 적용하여 성능을 향상시킬 수 있을 것이다.

선형 시불변 시스템에서 고유치와 고유벡터는 시스템의 응답 특성을 결정하는 중요한 요소이다. 즉 선형 시불변 시스템의 응답은 고유치의 실수부가 음수이면 안정하게 되며, 입력이 가해질 때 상태변수는 고유벡터의 조합으로 주어진다. 따라서 고유치와 고유벡터의 성질을 잘 이용하면 선형시스템의 응답을 보다 깊이 있게 파악할 수 있을 뿐 아니라 복잡하게 커플링이 되어 있는 시스템을 간략하게 표현할 수 있게 한다. 또한 선형시스템에서 관측 불가능한 모드, 제어 불가능한 모드가 어떤 것인지 구체적으로 파악할 수 있게 해 준다.