초록 ▼

□ 연구개요
인간의 운동제어를 담당하고 있는 중추신경계는 로봇의 운동제어를 담당하는 인공적인 전자회로에 비해 속도 및 정확도라는 관점에서 성능이 낮음에도 불구하고 안전과 성능을 동시에 확보하고 있다. 이러한 인간의 놀라운 특성은 관절의 강성을 자유롭게 변경하는 근골격계의 기계식 가변 강성 제어 능력에 의한 결과로 알려져 있으며, 이를 구현하기 위한 필요조건은 구동기가 근육처럼 큰 힘을 낼 수 있으면서도 역학적으로 투명한 역구동성을 가지고 있어야만 가능하다. 본 연구를 통해 고밀도 저맥동 토크모터, 자성감속기, 기계식 가변 강성

□ 연구개요
인간의 운동제어를 담당하고 있는 중추신경계는 로봇의 운동제어를 담당하는 인공적인 전자회로에 비해 속도 및 정확도라는 관점에서 성능이 낮음에도 불구하고 안전과 성능을 동시에 확보하고 있다. 이러한 인간의 놀라운 특성은 관절의 강성을 자유롭게 변경하는 근골격계의 기계식 가변 강성 제어 능력에 의한 결과로 알려져 있으며, 이를 구현하기 위한 필요조건은 구동기가 근육처럼 큰 힘을 낼 수 있으면서도 역학적으로 투명한 역구동성을 가지고 있어야만 가능하다. 본 연구를 통해 고밀도 저맥동 토크모터, 자성감속기, 기계식 가변 강성 구동기 개발을 통해 인간과 유사한 성능의 가변 강성 로봇을 개발하기 위한 기반 기술을 확보하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제에서는 안전한 인간과 로봇의 물리적인 상호작용을 위한 기술을 개발하였으며, 그 개발 성과물로써 고밀도 토크모터, 자성감속기, 기계식 가변 강성 구동기의 원천기술을 개발하는데 성공하였다. 각 시제품들은 기존의 상용 혹은 연구되고 있던 제품들의 수준을 뛰어넘었으며 벤처기업 설립을 통해 상용화를 시작하였다.
(1) 고밀도 저맥동 토크 모터: 기존의 모터 기술 대비 최소 3배, 최대 17배에달하는 고밀도화 및 7배에 달하는 저맥동화 달성
(2) 자성 감속기: 0.5[kg]의 무게에 역구동성의 손실 없이 약 6배의 감속비 구현이 가능한 자성 감속기 개발
(3) 기계식 가변 강성 구동기: 토크 센서, 각도 센서, 피드백 제어기 없이도 정확한 강성 변경이 가능한 기계식 가변 강성 구동기 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구의 고밀도 토크 모터와 자성 감속기, 기계식 가변 강성 구동기 기술은 인간과 기계가 물리적으로 상호작용하는 상황에서 양립불가능했던 안전성과 고성능을 동시에 확보하게 하는 매우 중요한 원천 기술이 될 것이다.
본 과제를 통해 준 양상 공정을 개발하여 원가 절감 및 생산성 향상을 달성할 수 있었으며, 기업화를 통해 현재 급성장 중인 기존의 로봇용 모터 시장을 점유하고 있는 수입산 모터와 감속기를 대체하여 매출 증대 및 수입대체 효과를 얻을 수 있으리라 생각된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 16