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문제 정의
- 개발된 주행 로봇은 지형에 대한 적응성(adaptability)과 구동적 측면에서의 수동성(passivity)의 두 개념을 적용하여 설계되었다. 또한, 무한궤도형 주행 로봇의 단점 중의 하나인 평지에서의 주행 능력을 향상시키기 위해 지형에 따른 주행 모드의 전환을 제안한다. 주행 로봇 전반부에 장착된 지뢰제거 장치는 로봇이 전진할 때 갈퀴 결합체가 회전하면서 매설된 지뢰를 지표면 위로 밀어 올리는 방법으로 지뢰를 제거하게 된다.
- 본 논문에서는 링크 구조의 트랙을 이용한 가변 형상 무한궤도형 주행 로봇의 기본설계 개념을 제시하고, 이 로봇의 험로 주행 능력을 군사적 활용 분야에 이용한 비폭파식 지뢰제거 시스템에 대해 분석하였다.
- 본 논문에서는 주행 로봇의 군사적 응용 분야로 분류될 수 있는, 지뢰제거작업을 위한 가변 형상 무한궤도형 주행 로봇에 대해 언급하고자 한다. 현재 지구상에는 65개국에 8천 발에서 1억 발 정도의 지뢰가 매설되어 있고 1년에 26000명, 1일에 65명이 지뢰로 인한 피해를 입고 있는 것으로 보고되고 있다.
- 본 연구에서는 기존의 무한궤도형 주행 로봇의 에너지 효율 문제 등을 개선하고자수동성 (passivity)과 적응성(adaptability)을 기본 개념으로 로봇을 설계하였다. 수동성은 메커니즘의 에너지 효율을 높이기 위한 개념이고, 적응성은 계단과 같은 평탄치 않은 지형에 대한 로봇의 주행 능력을 향상시키기 위한 것이다.
가설 설정
- - 지뢰가 매설된 환경은 입자가 균일한 사질토이다.
- - 지뢰의 매설상태는 최초 매설된 직립상태를 유지하고 있으며, 지뢰 상부에 토사, 바위 등의 장애물은 없다.
- 구성한다. 실제 작업 환경에 적용이 가능하고, 현재 실시되고 있는 지뢰제거 작전 목표에 부합되는 지뢰제거 장치를 개발하기 위해 다음의 가정을 한다.
- 분석해 보았다. 이 때, 이상적인 운동상태를 고려하여 갈퀴의 각가속도 및 갈퀴 결합 축의 가속도가 0인 상태를 가정한다. 갈퀴의 길이를 r, 갈퀴의 회전 각속도를 ①, 그리고 갈퀴 결합축의 전진속도를 %라 하면, 갈퀴 결합축의 위치를 원점으로 하는 갈퀴 끝점의 위치는 다음과 같은 식으로 표현된다.
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