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문제 정의
- 본 연구는 휴머노이드 로봇이나 모바일 로봇에 적용하기 적합한 새로운 구조의 초경 량 6 자유도 로봇 팔의 개발에 대한 것이다. 또한, 초경량이면서도 큰 하중을 이송할 수 있도록 관절 구동 시스템을 설계하고 이의 메커니즘을 해석하였다.
- 이는 로봇 관절이 구동 방법에 비해서 구동 속도가 늦을 수 있으나 모멘트 구동 방식으로 큰 토크를 생성할 수 있는 것과볼나사의 구조적인 단순 교체로 관절 회전 속도를개선할 수 있는 장점들이 있다. 구체적인 예로 폐체인 구조를 적용한 관절 중의 하나인 로봇 팔의 그리퍼 관절에 18[W]의 소형 DC 모터를 사용함에도불구하고 최대 10[kg]의 중량을 지지하는 성능을본 연구에서 시험을 통하여 입증하였다.
- 연구에서는 로봇 관절 구동기의 제어를 위한 모터 드라이버, 모터의 위치 및 속도 제어시스템을 개발하였다. Fig.
- 이는 로봇 팔을 경 량으로 제작하여 로봇 링크의 변형과 작은 용량의 모터를 적용한 서보 오차에 기인한다. 본 로봇의 개발은 휴머노이드나 모바일로봇에 적용하기 위한 것으로 정밀도보다는 경량이며 고가반하중을 갖는 것을 목표로 하고 있다. 하지만, 로봇의 변형원인을 분석하기 위하여 ANSYS 를 이용한 유한요소 해석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 휴머노이드 로봇이나 모바일 로봇에 적용할 수 있는 폐체인 관절 구동방식을 채택하여 초경 량이면서도 큰 하중을 이송할 수 있는 로봇팔을 설계 제작하였다. 시험을 통하여 자체 중량에비 하여 큰 하중을 이송할 수 있음을 확인할 수 있었다.
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