직접 구동방식 로보트의 개발과 그 응용에 관한 연구(I)

Abstract

선진 각국에서 개발에 박차를 가하고 있는 직접구동방식 로보트는 현재 일반즉올 산업계에서 사용되고 있는 로보트에 비하여 많은 장점이 있다. 즉 로보트의 작동부위에 직접 구동모터를 부착함으로써 종래의 로보트에서 항상 문제가 되어왔던 기어의 BACKLASH, 전달부위에서 발생하는 마찰 및 마모를 감소시킬 수 있다. 또한 HARMONIC DRIVE 방식에서 발생하는 기계적 강성부족과 토오크 변동에 의한 문제등을 근본적으로 피할 수 있고, 특히 직접적으로 SENSOR를 사용하기 않고도 FORCE CONTROL을 할 수 있는 점 등의 잇점이 있다. 이러한 장점들에 반하여 기어를 사용하지 않기 대문에 적당한 모터 토오크의 증폭방법이 없고, SERIAL LINKAGE TYPE 로보트의 경우는 GRIPPER로 부터 BASE 부분으로 가까워 질 수록 MOTOR의 크기가 급격히증가되는 등의 단점이 있다. 본 연구에서는 ANTHROPOMORPHIC 로보트를 설계 제작하여 직접 구동 방식으로 보트 개발에 기반을 구축하고, GRIPPER의 최대 속도5M/S, 최대가속도 10G, 정밀도 0.05MM인 직접 구동방식 로보트를 개발하고자 한다. 이를 위하여 로보트의 팔은 높은 강성과 감쇠 효과를 가지며, 무게가 가벼운 탐소섬유 에폭시 복합재료를 이용하고, 인간공학적 배려를 통하여 안정성과 신뢰도가 높은 모델을 창출함을 물론 통합적 시각과 이미지를 나타낼 수 있도록 한다. 본 연구는 한.영국제공동 연구(상대연구기관명)의 일환으로 1987년 6월부터 시작되어 5년간 계속되는 연구과제이다. 제 1차년도에는 ANTHROPOMORPIC 로보트를 개발한 상대연구기관에서 축적한 기술을 토대로 KIT에서 ANTHROPOMORPIC 로보트를 제작하면서 축적된 기술은 국내 산업체의 산업용 로보트의 개발 및 개선에 일조를 할 수 있으리라 사료되며, 상대연구기관과 공동으로 추진하고 있는 KIRO-3 로보트의 개발은 국내 로보트산업의 국제화에 박차를 가해 줄 것이며, 이의 제어기에 사용하고자 하는 32-BIT MICRO-PROCESSOR는 공작기계에도 직접 활용될 수 있다.