연구 프로젝트 · 제72회 전국과학전람회 (물리)
서양 줄타기는 긴 장대로 균형을 잡지만, 한국 전통 줄타기 광대는 부채 하나만 듭니다. 부채에는 기운 몸을 세울 힘이 없는데, 광대는 어떻게 떨어지지 않을까요? 이 연구는 그 답을 물리 법칙으로 밝히고, 균형 로봇 ‘어름이’로 직접 보여 줍니다.
팽팽한 줄이 아니라 처진 줄(V자) 위에 서면, 발이 줄과 함께 원호를 그리며 흔들립니다. 이 흔들림이 균형을 되찾는 자원이 됩니다.
줄의 흔들림·하체·상체, 세 가지 움직임을 허리 관절 하나로만 다룹니다. 움직일 수 있는 곳보다 움직이는 곳이 더 많은 ‘저구동’ 시스템입니다.
최적 제어(LQR)는 균형을 잡지만 ‘어떻게’를 설명하지 못합니다. 허리를 접고, 기다렸다가, 펴는 동작으로 균형이 돌아오는 과정을 식으로 보여 줍니다.
연구를 진행하며 만든 시뮬레이터입니다. 누르면 브라우저에서 바로 실행되고, 화면 오른쪽에서 다른 버전으로 옮겨 갈 수 있습니다. PC 화면에서 보기를 권합니다.