인간형 로봇 어깨 관절에의 적용을 위한 고하중 2-자유도 구름 운동 관절 디자인

Abstract

로봇 기술의 발달로 인간과의 상호 작용에 유리한 인간형 로봇들의 중요성이 부각되고 있지만, 대다수 인간형 로봇의 상체, 그 중에서도 어깨 관절은 구동기의 선형 조합으로 구성되어 있다. 이 구성은 특이점이 발생하여 구동기에 큰 부하를 줄 수 있는 등 문제점을 가지고 있으므로, 이를 특이점이 없는 2-자유도 평행 구조를 응용해 해결하고자 하였다. 본 관절부는 넓은 운동 범위를 필요로하므로, 2-자유도 평행 구조 중 Omni-Wrist III를 바탕으로 연구가 진행되었다. 기존에 제시된 관절부는 구동기의 선형 조합으로 구성된 관절부와 비교해 그 크기와 무게가 인간형 로봇에 사용되기 어려울 정도로 크고 무거웠기 때문에, 이를 줄이는 것에 연구의 주된 초점을 맞추었다. 또한, 전체 관절부의 크기를 증가시키지 않으면서도 전체 관절부의 강성을 증가시키는 내부 추가 구조가 새롭게 제시되어 적용되었다.