전통적인 단일로봇이 복잡한 수중임무에서의 적응성이 부족하고 기능이 한정된 문제에 대응하기 위해 생체 모방 수중 유아-모 유아로봇 시스템을 제안하였다. 모로봇은 개폐식 구형 구체를 채택하여 4개의 기계 다리와 분사추진기를 통합하였으며, 유아로봇은 소형 유동체 형태의 용적체로 나선날개 추진기와 수중근거리가시광통신 모듈을 장착하였다. 또한 기어 결합 방식을 통한 부착 및 방출 메커니즘을 설계하였고, 유오라봇의 중심각의 특이점을 피하기 쿟어 유닛 쿠오터니언을 기반으로 한 6자유도 풀 결합 동력학 모델을 구축하였으며 UQ-PID 알고리즘을 제안하여 모로봇의 8개의 서보모터와 4개의 분사추진기의 협동제어를 구현하였다. 유체 시뮬레이션 결과, 구형구조는 유체의 흐름 방해를 효과적으로 감소시키고 안정성을 향상시킬 수 있음을 보여주었다. 실험 결과 모로봇은 육상에서 20초 내로 약 60cm 전진할 수 있으며, 수중에서는 상당히 정확한 직선 운행 트레이스를 유지할 수 있으며, 편차가 작고 추진력이 안정적임을 보여주었다. 유아로봇의 수영장 내 궤적 편차 진동은 -0.30~0.30m이며, 속도 피크는 32.51cm/s 이다. 본 연구는 수중 유아-모로봇의 협력작업을 위한 실용적인 기술 루트를 제공하였다.

생체모방 수중 구형 모로봇; 유아로봇; 운동제어; 유체시뮬레이션