현대 사회에서는, 로봇기술의 발전과 함께 사람과 같은 공간 안에서 안전한 상호작용을 하는 인간친화적인 로봇 (Human-Friendly Robot)의 수요가 상승하고 있다. 하지만, 인간친화적인 로봇의 개발을 위해서는 무겁고 마찰이 큰 감속기를 대체할 수 있는 안전한 구동기술의 개발이 필수적이다. 안전한 구동기술 중 하나로 스트링 꼬임 기반 구동기술 (twisted string actuation, TSA)가 연구되어 왔다. 하지만, 비선형적인 구동특성에 의해 양방향 구동이 가능한 로봇 관절을 위해서는 한 축에 한 개 의 모터, 즉 총 두 개의 모터가 필요 했다. 이러한 TSA의 한계점은 제어복잡성 및 시스템의 무게가 증가되는 단점이 있다. 본 연구에서는 단일모터로 양방향 구동이 가능한 구동기를 개발하기 위해 최적의 구동구간을 찾기 위한 프리-트위스팅 (Pre-Twisting) 기법을 제시하고. 해당 구동구간에서 작동성능을 극대화 할 수 있는 가변 반경 ...
현대 사회에서는, 로봇기술의 발전과 함께 사람과 같은 공간 안에서 안전한 상호작용을 하는 인간친화적인 로봇 (Human-Friendly Robot)의 수요가 상승하고 있다. 하지만, 인간친화적인 로봇의 개발을 위해서는 무겁고 마찰이 큰 감속기를 대체할 수 있는 안전한 구동기술의 개발이 필수적이다. 안전한 구동기술 중 하나로 스트링 꼬임 기반 구동기술 (twisted string actuation, TSA)가 연구되어 왔다. 하지만, 비선형적인 구동특성에 의해 양방향 구동이 가능한 로봇 관절을 위해서는 한 축에 한 개 의 모터, 즉 총 두 개의 모터가 필요 했다. 이러한 TSA의 한계점은 제어복잡성 및 시스템의 무게가 증가되는 단점이 있다. 본 연구에서는 단일모터로 양방향 구동이 가능한 구동기를 개발하기 위해 최적의 구동구간을 찾기 위한 프리-트위스팅 (Pre-Twisting) 기법을 제시하고. 해당 구동구간에서 작동성능을 극대화 할 수 있는 가변 반경 풀리 (variable radius pulley, VRP)의 설계법을 제시하고자 한다.
현대 사회에서는, 로봇기술의 발전과 함께 사람과 같은 공간 안에서 안전한 상호작용을 하는 인간친화적인 로봇 (Human-Friendly Robot)의 수요가 상승하고 있다. 하지만, 인간친화적인 로봇의 개발을 위해서는 무겁고 마찰이 큰 감속기를 대체할 수 있는 안전한 구동기술의 개발이 필수적이다. 안전한 구동기술 중 하나로 스트링 꼬임 기반 구동기술 (twisted string actuation, TSA)가 연구되어 왔다. 하지만, 비선형적인 구동특성에 의해 양방향 구동이 가능한 로봇 관절을 위해서는 한 축에 한 개 의 모터, 즉 총 두 개의 모터가 필요 했다. 이러한 TSA의 한계점은 제어복잡성 및 시스템의 무게가 증가되는 단점이 있다. 본 연구에서는 단일모터로 양방향 구동이 가능한 구동기를 개발하기 위해 최적의 구동구간을 찾기 위한 프리-트위스팅 (Pre-Twisting) 기법을 제시하고. 해당 구동구간에서 작동성능을 극대화 할 수 있는 가변 반경 풀리 (variable radius pulley, VRP)의 설계법을 제시하고자 한다.
In the present society, there has been a growing demand for human-friendly robots that are able to physically interact with people within the work scope. However, in order for the robots to be truly human-friendly, a safe actuation technology is necessary to replace the formal heavy, and high fricti...
In the present society, there has been a growing demand for human-friendly robots that are able to physically interact with people within the work scope. However, in order for the robots to be truly human-friendly, a safe actuation technology is necessary to replace the formal heavy, and high friction reduction motors. As an inherently safe actuator, twisted string actuation (TSA) has been proposed. TSA had the disadvantage of highly nonlinear characteristics therefore two motors had to be used to develop bidirectional robotic joint. Such limitation increases the control complexity, and the weight of the robotic system. In this research we proposed a novel pre-twisting method based on optimization to study the optimized actuation range. In addition, a methodology to design variable radius pulley (VRP) to compensate for the nonlinearity of TSA has been proposed to maximize the performance.
In the present society, there has been a growing demand for human-friendly robots that are able to physically interact with people within the work scope. However, in order for the robots to be truly human-friendly, a safe actuation technology is necessary to replace the formal heavy, and high friction reduction motors. As an inherently safe actuator, twisted string actuation (TSA) has been proposed. TSA had the disadvantage of highly nonlinear characteristics therefore two motors had to be used to develop bidirectional robotic joint. Such limitation increases the control complexity, and the weight of the robotic system. In this research we proposed a novel pre-twisting method based on optimization to study the optimized actuation range. In addition, a methodology to design variable radius pulley (VRP) to compensate for the nonlinearity of TSA has been proposed to maximize the performance.
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