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하모닉 드라이브의 토크리플 감소를 위한 조인트 토크센서용 스위칭 노치필터

A Switching Notch Filter for Reducing the Torque Ripple Caused by a Harmonic Drive in a Joint Torque Sensor

  • 김준홍 (고려대학교 기계공학부) ;
  • 김영렬 (고려대학교 기계공학부) ;
  • 송재복 (고려대학교 기계공학부)
  • 투고 : 2010.08.10
  • 심사 : 2011.04.26
  • 발행 : 2011.07.01

초록

로봇 머니퓰레이터의 정밀한 제어를 위하여 하모닉 드라이브와 조인트 토크센서가 널리 사용되고 있다. 하모닉 드라이브는 구조적 특징으로 인하여 토크리플을 발생시키는데, 토크센서와 하모닉 드라이브가 직결된 경우에 토크리플은 토크센서에 전달되어 토크센서를 사용하는 제어기나 관측기의 성능을 저해한다. 본 논문에서는 토크리플과 하모닉 드라이브 속도의 관계를 도출하고, 이를 토대로 토크리플을 효과적으로 감쇄시키는 스위칭 노치필터를 제안한다. 제안된 스위칭 노치필터는 기존에 제시되었던 이론에 비하여 직관적이고, 추가적인 회로부나 기구부 구성이 필요 없으며, 연산량이 적은 장점이 있다. 또한 다양한 실험을 통하여 스위칭 노치필터의 필터링 성능, 빠른 응답속도와 스위칭 안정성을 검증하였다.

키워드

토크리플;조인트 토크센서;스위칭 노치필터;하모닉 드라이브

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