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4자유도 고속 병렬 로봇의 해석 및 설계
Analysis and Design of a Novel 4-DOF High-Speed Parallel Robot 원문보기

한국산업융합학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Industry Convergence, v.19 no.4, 2016년, pp.206 - 215  

김한성 (경남대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Delta parallel robots are now widely used for high-speed applications. However, typical Delta robots, such as ABB Flexpicker suffer from rotating axis with passive prismatic joint subjected to critical speed and so requiring careful maintenance. In this paper, a novel 4-DOF high-speed parallel robot...

주제어

#Delta parallel robot   #Lagrangian method   #Workspace   #Inverse dynamics analysis   #Computed torque control  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 고속 작업이 가능한 새로운 4자 유도 병렬로봇 메커니즘을 제안하였다. 제안하는 메커니즘은 4개의 다리로 구성되고 랙과 피니언 기어를 이용하여 회전운동을 생성한다.

가설 설정

  • 5에서 m1 , m2 , mp는 구동링크, 연결링크(1개 S-S체인) 및 이동플랫폼의 질량을 나타낸다. 본 논문에서는 동역학 해석의 정밀도를 유지하면서 단순화된 동역학식을 유도하기 위하여 m2가 연결링크 양단에 집중된다는 가정을 사용한다.[5] 기구의 운동에너지(Kinetic Energy)를 다음과 같이 유도할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
직렬구조 로봇의 한계는 무엇인가? 자, 포장, 식품, 제약 등 많은 산업분야에서 고속 pick-and-place 자동화 작업이 많이 요구되고 3, 4자유도를 갖는 직교 또는 SCARA 직렬형 로봇이 주로 사용되어왔다. 그러나 직렬구조 로봇은 이동부의 관성을 최소화하는데 한계가 있다. 최근 이러한 단점을 극복할 수 있는 Delta 병렬로봇이 학계 및 산업계의 많은 관심을 받고 있다.
이동부의 관성을 최소화하기 위해 연구된 로봇 기법은 무엇인가? 그러나 직렬구조 로봇은 이동부의 관성을 최소화하는데 한계가 있다. 최근 이러한 단점을 극복할 수 있는 Delta 병렬로봇이 학계 및 산업계의 많은 관심을 받고 있다. 병렬 로봇은 무거운 구동기가 고정부 또는 근처에 위치 하고 가반하중이 여러 개의 다리로 분산이 되므로 이동부의 관성을 크게 감소시킬 수 있어 고속, 고강성 및 고정밀도를 갖는다.
병렬 로봇이 고속,고강성 및 고정밀도를 가질 수 있는 이유는 무엇인가? 최근 이러한 단점을 극복할 수 있는 Delta 병렬로봇이 학계 및 산업계의 많은 관심을 받고 있다. 병렬 로봇은 무거운 구동기가 고정부 또는 근처에 위치 하고 가반하중이 여러 개의 다리로 분산이 되므로 이동부의 관성을 크게 감소시킬 수 있어 고속, 고강성 및 고정밀도를 갖는다.
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참고문헌 (8)

  1. Clavel, R., "Delta, a Fast Robot With Parallel Geometry," 18th International Symposium on Industrial Robots (ISIR), Sydney, Australia, pp. 91-100, 1988. 

  2. Miller, K., and Clavel, R., "The Lagrange-Based Model of Delta-4 Robot Dynamics," Robotersysteme, 8(4), pp. 49-54, 1992. 

  3. Miller, K., "Experimental Verification of Modeling of Delta Robot Dynamics by Direct Application of Hamilton's Principle," Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA'95), Nagoya, Japan, pp. 532-537, 1995. 

  4. Staicu, S., "Recursive Modeling in Dynamics of Delta Parallel Robot," Robotica, 27(2), pp. 199-207, 2009. 

    상세보기 crossref

  5. Stamper, R. E., "A Three Degree of Freedom Parallel Manipulator with Only Translational Degree Freedom," Ph. D. Thesis, University of Maryland, 1997. 

  6. Codourey, A., "Dynamic Modeling and Mass Matrix Evaluation of the Delta Parallel Robot for Axes Decoupling Control," Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS'96), pp. 1211-1218, 1996. 

  7. Available at: http://www.abb.com 

  8. Pierrot, F., Nabat, V., Krut, S., and Poignet, P., "Optimal Design of a 4-DOF Parallel Manipulator: From Academia to Industry," IEEE Trans. Rob., 25(2), pp. 213-224, 2009. 

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