바이오닉스위프트(BionicSwift)는 독일에 본사를 둔 기업 페스토(Festo)가 발표한 자율 비행 가능한 새 형태 로봇이다. 마치 진짜 새처럼 날갯짓을 해 멀리에서 보면 새라고 착각할 수도 있다.
페스토는 조류의 생물학적 특징과 초경량 구조를 기반으로 이 로봇을 디자인했다. 바이오닉스위프트의 체장은 44.5cm, 날개 폭은 68cm, 무게는 42g에 불과하다. 회사 측은 로봇은 무게가 가벼운 만큼 재료 사용량과 에너지 소비량이 적어진다는 말로 초경량 구조를 채택한 이유를 설명하고 있다.
본체는 새하얗고 날개 2개와 꼬리 깃털로 이뤄진 간결한 디자인. 날개와 꼬리 깃털은 상하로 이동한다. 페스토는 바이오닉스위프트는 비행 조종이 가능하면 충실하게 하도록 날개는 새 깃털을 모델로 하고 있다고 설명한다. 날개를 구성하는 재질은 경량에 유연성도 있지만 단단하고 겹쳐 있는 형태다. 이 로봇이 날갯짓 움직임을 재현할 때 날개가 위쪽으로 움직이는 순간마다 개별 플레이트가 공기를 날개에서 흘려 새가 날개를 움직이는데 필요한 힘을 억제할 수 있는 메커니즘을 재현하고 있다. 반대로 날개를 아래로 이동하면 플레이트를 닫기 위해 많은 전력을 소비하지만 큰 양력을 만들어낼 수 있다.
바이오닉스위프트에는 날개 장치와 통신 시스템, 날갯짓 제어에 필요한 구성 요소, 브러시리스 모터, 서보모터 2개, 배터리, 기어박스, 회로기판 등이 탑재되어 있다. 날개를 이동하는 걸 방지하고 활강하거나 낙엽처럼 훨훨 날고 진행 방향을 바꿀 수도 있다.
그 뿐 아니라 UWB 초광대역 무선 통신도 지원하는 무선 모듈을 이용해 여러 대가 편대 비행을 하는 것도 가능하다. 편대 비행을 하려면 바이오닉스위프트를 비행하는 공간에 여러 무선 모듈을 앵커 대신 설치해야 한다. 이렇게 하면 무선 모듈 전송 신호를 바이오닉스위프트가 수신해 실내 어디를 비행하고 있는지 정확하게 파악하는 게 가능하다. 또 비행을 실제로 통제하는 건 바이오닉스위프트가 수집한 정보를 정리해 처리하는 마스터 컴퓨터에서 비행경로를 프로그래밍할 수 있다.
바이오닉스위프트는 바람과 열 등 외부 환경 영향을 받아 비행 경로를 벗어나면 자율 비행해 경로로 돌아갈 수 있다. 무선 통신 실시를 위해 물리적으로 접촉할 수 없는 장소에 있어도 정확한 위치를 검출할 수 있어 안전하고 문제없이 비행을 할 수 있다는 설명이다.
페스토는 바이오닉스위프트 같은 자율비행 로봇과 무선 통신을 이용한 라우팅 기술로 미래에는 네트워크화된 공장에서 고급 3D 내비게이션 시스템 실현이 가능하게 된다고 밝히고 있다. 또 재료와 제품 흐름을 정확하게 파악하는 시스템이나 자율비행 로봇을 이용해 재료 운송을 하거나 비행경로를 최적화하는 것 같은 활용이 가능하다고 설명한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.