에너지 효율적인 보행 로봇을 위한 구동기 설계

Abstract

보행 로봇의 움직임의 다양성, 역동성으로 인해 인력을 대체할 수 있도록 연구가 진행되어 왔다. 특히 구동기의 성능이 보행 로봇 성능을 크게 좌우한다. 다양한 구동기 종류를 통해 많은 보행 로봇을 만들어 왔으나, 본 논문에선 4족보행 로봇을 위한 준직접 구동기(Quasi Direct Drive Actuator)에 대한 설계 과정에 대해 서술한다. 목표하는 보행 로봇의 성능을 낼 수 있으면서, 에너지 효율적인 구동기를 위해 사전 연구에서 제시한 설계원칙에 기반하여 설계하고, 특히 기계적 임피던스를 줄이는 상세 과정에 대해서 서술한다. 제시된 설계 과정을 통해 제작된 구동부의 동적 성능을 2 자유도 다리 플랫폼에 적용하여 점프 실험을 통해 동적성능을 확인하고, 타 플랫폼과의 비교 실험을 통해 에너지 효율을 검증한다.