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기어유닛 기반 중력보상장치를 갖는 머니퓰레이터

Manipulator Equipped with Counterbalance Mechanism Based on Gear Unit

  • 투고 : 2013.10.15
  • 심사 : 2013.12.11
  • 발행 : 2014.03.01

초록

일반적으로 산업용 로봇은 가반중량에 비해서 매우 큰 자중을 가지게 되며, 이로 인한 큰 중력토크를 보상하여야 하므로, 고사양의 모터/감속기를 사용하게 되어 제조단가가 높아진다. 이러한 머니퓰레이터의 자중 및 가반중량을 기계식 중력보상장치로 보상하게 된다면, 모터/감속기 사양을 크게 낮추어서 제조단가를 낮출 수 있다. 그러나 기존의 와이어 기반의 중력보상장치의 경우, 내구성 및 파손 등의 문제로 실용성이 낮았다. 본 연구에서는 이를 개선하고자 기어 및 롤러 기반의 내구성 높은 중력보상장치를 개발하고, 이를 사용하여 낮은 용량의 모터/감속기로도 가반하중 목표를 만족시킬 수 있는 중력보상 장치를 탑재한 머니퓰레이터를 개발하였다. 본 연구에서는 다양한 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안한 중력보상장치가 머니퓰레이터의 모든 자세에 대해서 중력에 대한 완전한 보상토크를 제공하였으며, 큰 가반하중에 대해서도 적절한 보상토크를 제공할 수 있음을 보였다.

키워드

산업용 로봇;중력보상;중력보상장치

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 산업통상자원부

참고문헌

  1. http://www.abb.com
  2. http://www.yaskawa.com
  3. Kim, H. S. and Song, J. B., 2013, "Low-Cost Robot Arm with 3-DOF Counterbalance Mechanism," IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation 2013, pp. 4168-4173.
  4. Lacasse, M.-A., Lenevieve, G., Boisclair, J., Ouellet, J. and Gosselin, C., 2013, "On the Design of a Statically Balanced Serial Robot Using Remote Counterweights," IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 4174-4179.
  5. Shirata, S., Konno, A. and Uchiyama, M., 2007, "Design and Evaluation of a Gravity Compensation Mechanism for a Humanoid Robot," IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and System, pp. 3635-3640.
  6. Nakayama, T., Araki, Y. and Fujimoto, H., 2009, "A New Gravity Compensation Mechanism for Lower Limb Rehabilitation," IEEE Int. Conf. on Mechatronics and Automation, pp. 943-948.

피인용 문헌

  1. 6 DOF Industrial Robot Based on Multi-DOF Counterbalance Mechanism vol.12, pp.1, 2017, https://doi.org/10.7746/jkros.2017.12.1.011