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제안 방법
- Fig 1, Fig 2와 같은 완구 및 선행 연구들을 참고해 테오 얀센 메커니즘의 구조를 Edison에서 제공하는 m.sketch로 분석해 보았다. 분석 과정에서 중점적으로 고려한 것으로는, 각 프레임의 길이가 길어질수록 동력 전달의 효율이 떨어진다는 점, 장애물을 넘어야 하므로, 보행 시 발이 장애물의 높이보다 높게 움직여야 한다는 점이었다.
- 그리고, 발이 Fig 3과 같이 높이 떠 로봇의 크기는 줄이면서 높은 장애물을 넘을 수 있도록 하는 것 또한 필요했다. 또한 테오얀센 메커니즘의 특성상 4족 보행을 채택할 경우 로봇이 좌우로 흔들리며 균형을 잡기 힘들 수 있어 8족 보행을 채택하였다.
- 마지막으로 발을 만들지 않고 뾰족한 형태로 그냥 두는 것이다. 발을 만드는 이유는 로봇이 보행하면서 마찰을 최대로 받아 효율적인 동작을 수행하게 하기 위함이나, 장애물 주파 등에 방해가 될 여지 또한 있으므로, 세 가지 발을 모두 제작해 주행 실험을 하여 가장 효율적인 것을 채택하기로 하였다.
- 이에 대한 대책으로 찾은 것이 아크릴과 3d프린팅이었다. 이 중 3d프린팅의 경우 그 강도를 충분히 신뢰할 수 없다고 판단해 아크릴로 이후의 제작을 진행하기로 하였다. 아크릴로 8족 보행을 제작하고, 무게를 줄이기 위해 연결 부위 등을 간소화한다는 전제 하에 예상되는 최종 결과물의 무게는 1.
- 발의 경우는 주행 실험을 해 보아 가장 효율적인 것을 사용하는 것으로 하였다. 제작 및 분석 과정에서 발생한 최적화 문제를 Edison을 이용해 해결하였으며, 이를 기타 공학적 지식과 결합해 최종 결과물을 설계하였다.
- 테오 얀센 메커니즘이라는 방식을 이용해 4족보행하는 생물의 보행 방식을 기구학적으로 해석해 보고, 이를 이용해 유사한 방식으로 보행하며 장애물을 넘을 수 있는 최상의 방식을 찾는다. 테오 얀센 메커니즘을 이용하면 두 개의 다른 동력을 사용하는 축 모터만으로도 보행 및 회전을 제어할 수 있으며, 4족 보행의 방식을 반대의 주기로 이어 붙여 더 안정적인 형태의 8족보행 로봇을 만들 수 있다.
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