초록 ▼

□ 연구개요
- 아래와 같은 특징을 가지는 중력보상기구의 개념을 제안, 최적화, 실험 평가를 수행함
= 약 50 Nm, 80 Nm의 최대 중력보상 토크를 발생하는 single-, multi-layer type의 두 가지 중력보상 기구를 개발
= 비접촉식 자기력을 이용하여 반영구적인 수명
= 360deg 범위에서 사인파형의 중력보상 토크가 발생
= axial type으로 단순한 구조를 가지고 있어 기존 구동부에 부착이 용이하고, 기계적인 제작 및 유지 보수에 유리
= 기존 영구자석을 이용한 중력보상 장

□ 연구개요
- 아래와 같은 특징을 가지는 중력보상기구의 개념을 제안, 최적화, 실험 평가를 수행함
= 약 50 Nm, 80 Nm의 최대 중력보상 토크를 발생하는 single-, multi-layer type의 두 가지 중력보상 기구를 개발
= 비접촉식 자기력을 이용하여 반영구적인 수명
= 360deg 범위에서 사인파형의 중력보상 토크가 발생
= axial type으로 단순한 구조를 가지고 있어 기존 구동부에 부착이 용이하고, 기계적인 제작 및 유지 보수에 유리
= 기존 영구자석을 이용한 중력보상 장치 대비 큰 중력보상 토크가 발생
- 자기력을 이용하여 비접촉으로 중력을 보상하므로 비접촉식으로 반영구조적으로 사용 가능
- 로봇 등 기존의 기구 프레임에 용이하게 부착할 수 있는 모듈형 구조로 개발되어 제품화에 용이

□ 연구 목표대비 연구결과
- 비접촉 중력보상 장치 개발 (달성)
= 접촉부 없이 자기력으로 중력보상토크를 발생하는 중력보상장치 개발
= single-, multi-layer 두가지 종류의 중력보상장치개발
= single-layer 기준 약 50 Nm 의 중력보상토크 발생
= multi layer 기준 약 80 Nm 이상의 중력보상토크 발생
= 하중 토크에 대응되는 사인파형 중력보상토크 발생
= 관련 SCI 논문 2편 게재, 1건 심사중, 2건 준비중
= 특허 1건 등록, 3건 심사 중

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 회전식 중력보상 기구는 로봇팔과 같은 회전체의 회전에 따라 회전축에 발생하는 토크와 크기는 동일하고 방향이 반대인 토크를 발생하는 기구로 회전체에 의해 발생하는 정적인 토크의 영향을 제거함으로써 구동부의 용량 감소와 구동부에 소모되는 에너지 절감 효과가 있음
- 전자기력을 이용한 비접촉 방식으로 기존의 스프링, 와이어부의 피로파괴, 항복과 같은 손상이 없어 내구성이 강하고 반영구적 사용이 가능하고, 스프링, 와이어, 기어, 크랭크 등, 고정부와 가동부를 연결하는 기구부의 추가 설계가 필요 없음. 외부 기구와의 연결 구조를 단순한 형태로 제작할 수 있어 기존 구동부에 부착하는 모듈 형태로 제작이 가능함.
- 따라서, 기존의 구동부에도 쉽게 설치할 수 있고, 구동부의 설계단계에서 용량에 따라 적절한 중력보상 장치를 선택할 수 있어, 향후 모터, 감속기와 같이 로봇/자동화 구동부의 핵심 부품으로 제품화가 가능함.
- 따라서 본 연구를 통해 자동화 장치 구동부의 핵심 부품인 중력보상 기초 기술들을 선점하고, 이를 통한 사업화와 미래 시장 선점이 가능함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 32