초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
줄 꼬임 메커니즘을 통해 변속 메커니즘을 로봇 핸드에 설치될수 있을 정도의 크기로 소형화 및 모듈화 함. 이에 필요한 설계, 소형 힘 센서, 제어 알고리즘에 대한 요소 기술을 개발함.
최종적으로 중, 소형 메니퓰레이터에 개발한 구동 모듈을 적용하여 시스템의 경량화 및 속도-토크 구동범위의 확장을 목표함.

□ 개발내용 및 결과
◆ 줄 꼬임 메커니즘을 이용한 변속 메커니즘의 소형화
- 회전-선형 변속 비율(N.m/N, 1/m)이 저 기어 비에서 약 800, 고 기어

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
줄 꼬임 메커니즘을 통해 변속 메커니즘을 로봇 핸드에 설치될수 있을 정도의 크기로 소형화 및 모듈화 함. 이에 필요한 설계, 소형 힘 센서, 제어 알고리즘에 대한 요소 기술을 개발함.
최종적으로 중, 소형 메니퓰레이터에 개발한 구동 모듈을 적용하여 시스템의 경량화 및 속도-토크 구동범위의 확장을 목표함.

□ 개발내용 및 결과
◆ 줄 꼬임 메커니즘을 이용한 변속 메커니즘의 소형화
- 회전-선형 변속 비율(N.m/N, 1/m)이 저 기어 비에서 약 800, 고 기어 비에서 약 5490을 가지는 2단의 자동 변속 구동 모듈을 개발 (각 구동모드간 변속비, 1:6)
- 모터 제외: 20.1mm x 20.7mm x 20.7mm, 21.0 g
- 모터 포함: 59.3mm x 20.7mm x 20.7 mm, 47.5g
- 기존 개발된 소형 변속 메커니즘들 중 가작 작은 부피를 가짐
- 각 변속 비에서 최대 218N의 수력력과 10.5 mm/s 의 수축속도를 발생
◆ 소형 힘 센서 개발
- 포토 인터럽터 모듈을 응용한 소형 힘 센서 개발
- 전장: 4mm x 6mm x 9mmm
- 비 선형성(Non-linearity): 1.85%
- 히스테리시스(Hysteresis): 1.19%
- 해상도: 0.1N
◆ 변속 모듈 제어 알고리즘 개발
- 외란 관측기(Disturbance observer)와 모델참조 적응 제어기 (Model reference adaptive controller)를 활용한 줄 꼬임 구동기의 외란 및 비선형성 보상 제어

□ 기술개발 배경
기존 소형 로봇 시스템에 사용되는 전기모터의 기반 구동기의 좁은 속도-토크 범위를 입-출력 변속 메커니즘을 통해 확장하기 위함.

□ 핵심개발 기술의 의의
기존의 입-출력 변속 메커니즘은 그 자체의 기계적 복잡성과 소형화의 어려움으로 인해 로봇 핸드와 같은 소형 로봇 시스템으로의 적용이 어려움.
개발된 줄 꼬임 기반의 소형 변속 메커니즘은 기존에 연구된 변속 메커니즘과 달리 완전 변속이 가능하며 가장 작은 부피를 가짐. 소형 로봇 시스템의 구동 범위 확장에 기여할 것으로 판단함. 국내 및 국제를 통해 기반 기술을 확보함

□ 적용 분야
로봇 핸드, 로봇 의수, 그리퍼와 같은 중 소형 메니퓰레이터 및 소형 로봇 시스템

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 7
• 목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 12
• 제1절 과제의 개요 ... 12
• 제2장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 17
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 17
• 제2절 단계 목표 및 평가 방법 ... 19
• 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 19
• 제4절 수행 결과의 보안 등급 ... 64
• 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 64
• 제3장 결과 ... 65
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 65
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 65
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 68
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 69
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 72
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 72
• 제3절 고용 창출 효과 ... 73
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 74
• 제4장 사업화 계획 ... 75
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 75
• 제2절 사업화 계획 ... 76
• 제3절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 76
• 끝페이지 ... 78