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문제 정의
- 본 논문에서는 매니퓰레이터 자체에 충격 완충 특성을 적용하여 어떠한 장치를 부착하지 않고도 자체적으로 충격을 흡수하는 방법에 대한 시뮬레이션을 해보았다. 질량이 있는 물체를 잡는 경우 시스템에 전달되는 충격을 최소화 하며 잡기 위해서는 움직이는 물체의 속도 정보를 파악하고, 잡으려는 시점에 물체의 속도와 같게 매니퓰레이터 또한 같은 속도로 움직이며 물체를 잡는다.
- 물체를 잡은 뒤 물체의 속도를 줄이면서 운동에너지를 흡수하는 방법으로 시스템에 전달되는 충격을 최소화 하며 움직이는 물체를 잡는다. 본 논문에서는 물체를 잡기 위해 허용되는 공간을 제한하고, 이 때 필요한 각 축의 토크를 계산하여, 요구되는 토크가 허용범위 안에 들어오는지 검증하고자 한다.
가설 설정
- (c) 물체와 엔드이펙터의 속도가 같으므로 상호간의 충격은 거의 없다.
- 본 연구에서는 엔드이펙터가 물체를 잡은 시점부터 멈추게 하는 과정까지를 고려하였다. 즉, Fig. 3 의 직선경로만을 고려하였으며 물체의 질량은 0.5kg, 속도는 0.5m/s 로 다가온다고 설정하였다. 순-역기구학을 통해 Fig.
- 의 위치에 있을 때, 선단부의 좌표는 기하학적으로 유도해서 식(1)과 같이 순운동학식으로 간단히 나타낼 수 있다. 해석의 편리성을 위해 Fig. 2 와 같이 단순 2-링크 시스템이라 가정하고, 각 링크의 질량은 중심에 집중된다고 하였다.
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