야지 구동과 나무 등반을 위한 모듈형 로봇의 개발

Abstract

정찰로봇은 미래전투체제(FCS)뿐만아니라 미래 시가전에서도 유용한 로봇으로 기본적으로 다양한 장애물 극복능력을 구비하고 있기 때문에 군용뿐만 아니라 하수관 탐사, 건물 붕괴 현장 등 다양한 민간 분야에서도 사용이 가능하다. 특히 뱀형 로봇은 로봇의 유연함, 확장성으로 인해 다양한 연구가 되고 있다. 본 연구에서는 지상 정찰 로봇으로서 기본적으로 험지에서 구동되면서 필요시 작전지역에서 적에게 쉽게 노출되어 파괴되는 상황을 방지하고 정찰의 효율성을 높이기 위한 로봇의 메커니즘을 연구하였다. 뱀이 이동하는 원리와 나무를 등반하는 원리를 모방하여 바퀴과 스크류 이동 메커니즘을 가진 2가지의 모듈을 제안하고 나무 등반을 위해서 나선형 등반 방법을 제시하였다. 이를 모델링을 통해 적절한 스크류의 형상과 바퀴 형상을 제시하고 나선형 등반에 필요한 조건을 찾아 모듈의 길이, 접촉각, 분포각(Occupied Angle), 조인트 토크, 로봇의 무게 등의 모듈의 설계 요소를 도출하였다. 이러한 설계 요소를 바탕으로 3자유도 조인트를 가진 로봇의 실제 설계를 하였다. 제작한 S-Bot을 통하여 3자유도 조인트를 통한 험지 적응 능력과 나무를 나선형 등반하는 것을 확인하였다.