소프트 로보틱스는 순응성 있는 재료를 사용함으로써 기존의 경직된 로봇 시스템에 비해 상당한 개선을 제공하며 빠르게 발전해 왔다. 그러나 현재의 접근법은 복잡한 ‘top-down’(상향식이 아닌 상향식-제작이 아닌) 제작 기법에 의존한다는 점, 그리고 마이크로스케일에서의 무선 동력 공급 및 제어의 어려움이라는 핵심 과제에 직면해 있다. 스웜 로보틱스는 다수의 로봇 단위 사이에서 협동적이고 적응적인 행동을 달성하기 위해 집단 역학을 활용한다는 패러다임 전환을 제시한다. 자연에서 영감을 받은 이러한 ‘bottom-up’(하향식) 접근은 스웜 로봇이 과업 특이적 재구성을 수행할 수 있게 하여 유연성과 견고성을 향상시킨다. 전기장 구동 활성 콜로이드(field-driven active colloids)는 스웜 마이크로로보틱스를 위한 유망한 플랫폼으로 부상하고 있으며, 외부장 자극과 조작 하에서 자체 추진과 자기조직화를 통해 역동적인 집단 패턴으로 정렬될 수 있다. 이러한 시스템은 집합 비행(flocking)과 소용돌이 형성(vortex formation)과 같은 생물학적으로 영감을 받은 스웜 행동을 모방하여, 혁신적인 스웜 마이크로로봇 설계를 위한 다목적 기반을 제공한다. 본 총설에서는 전기 및 자기장 구동 집단 자기조직화의 원리를 논의하되, 입자 동역학, 집단 스웜 패턴의 출현, 그리고 기능성 스웜 마이크로로봇의 예시를 중심으로 다룬다. 마지막으로, 이러한 시스템을 적응적이고 확장 가능하며 다기능적인 마이크로로보틱스 응용에 활용하기 위한 향후 관점을 제시한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.