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문제 정의
- . 그러나 이 연구에서는 변수 반발계수를 고려한 3 자유도 매니퓰레이터와 바닥을 구르는 단단한 공 사이에 발생하는 충돌을 다룬다. 또한 변수 와 상수 반발계수를 적용 했을 때의 매니퓰레이터의 모든 관절에 적용되는 내부 충격량과 공이 굴러간 거리를 분석한다.
- 이 논문에서는 움직이는 카트와 구르는 공과 같은 역학 시스템과 3자유도 직렬형 메니풀레이터 간의 충돌에 대한 반발계수 모델을 제시한다. 실험을 통해서, 반발계수는 충돌 물체간의 상대속도뿐만 아니라 충돌 면적에 따라 달라진다는 것을 증명한다.
- 이 부분에서는 매니퓰레이터와 벽간의 충돌 실험을 통해서 변수특성을 갖는 반발계수의 효율성에 대해서 알아본다. 우선, 실험적으로 얻은 반발계수의 가변특성을 나타내는 데이터들을 더 넓은 범위의 충돌속도에 대해서도 이용하기 위해서 각각의 반발계수 데이터들은 그림 7과 같이 4차 다항식으로 보간되었다.
- 이제 충돌면적에 따른 반발계수의 변화특성을 분석적으로 살펴본다. 그림 3은 서로 다른 두 표면에 대해서 충돌 시간 동안에 물체가 눌렸을 때의 기하학적 변형을 나타낸 것인데, 접촉면적이 상대적으로 큰 그림 3 (b) 의 경우보다 그림 3 (a)의 경우와 같이 접촉 면적이 작은 상태에서 피충돌체와 충돌했을 때 피충돌체를 더 많이 관통하는 것을 알 수 있다.
- 처음으로 반발계수가 충돌속도와 관련이 있음을 증명하기 위한 실험이 수행되었고, 그 다음에는 이 논문에서의 새로운 기여인 반발계수와 충돌 면적간의 관계를 증명할 것이다. 실험환경 설정으로서 3자유도 매니퓰레이터, 접촉면의 재질(고무, 실리콘), F/T센서, DC모터가 사용되었고, 이를 이용하여 고정된 벽과의 충돌문제를 다뤘던 지난 연구보다 좀 더 정밀하고 체계적인 매니퓰레이터와 벽 간의 충돌 실험이 수행되었다.
가설 설정
- 4) 1)단계 에서3)단계까지 충분한 정보가 모일 때까지 반복한다.
- 시뮬레이션 변수로서, 3자유도 매니퓰레이터에 대해서 그라운드에 가까운 순서대로 링크1, 2, 3의 길이와 질량은 각각 1.2m와 1kg, 1.2m 와 2kg, 1.0m 와 2.5kg로 설정 되었고 모든 링크들은 가느다란 막대기로 가정되었다. 공통조건으로서, 선택된 두 개의 충돌속도는 1.
- 이 부분에서는 3자유도 매니퓰레이터가 움직이는 물체(1자유도 카트)와 충돌하는 실험이 수행되었다. 위 실험에서는 카트의 바퀴와 바닥에 미끄러짐이 없다고 가정하였고, 변수 및 상수 반발계수 모델에 대해서 식 (11)이 충돌 후 카트의 속도를 얻기 위해서 적용되었다.
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