고 하중 물류용 대형 병렬케이블 로봇의 구조 해석 및 위치 제어 (Structural Analysis and Position Control for a High Payload Logistics Cable Driven Parallel Robot)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 46권 / 11호 / 995 ~ 1002페이지
· 저자명 : 하성훈, 김민철, 박금룡, 박배정, 김창세

초록

최근 인구 고령화에 따른 인력 감소로 인해 물류 창고 등을 무인 작업화하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 물류 자동화 기술로 병렬케이블 로봇은 대형작업공간, 높은 반복정밀도, 빠른 작업 처리 속도 등을 가지고 있어 스마트 물류 창고에 적합한 시스템으로 활용할 수 있다. 특히, 고 하중 성능 특징으로, 1톤급 이상의 화물을 취급할 수 있는 자동화 시스템으로 적용될 수 있다. 본 논문에서는 1톤급 화물을 취급하기 위한 병렬케이블 로봇시스템의 구성품들인 풀리, 윈치, 프레임의 응력 모멘트 감소를 위한 안전설계 및 해석기법과 그에 따른 구조해석 결과를 제시한다. 실제 1톤급 고 하중 병렬케이블 로봇시스템을 제작하고 1톤급 부하에서 시험한 결과 최고속도 1.65 m/s, 반복정밀도 0.73 mm, 위치정확도 3.53 mm로 측정되어, 고 하중 병렬케이블 로봇 메커니즘을 물류 자동화 시스템으로 적용할 수 있는 가능성을 보였다.

영어초록

Recently, unmanned automated logistics robot systems have been widely researched owing to the decrease in manpower and difficulties in handling numerous logistics. A cable-driven parallel robot (CDPR) has the benefits of a large workspace, heavy payload, high repetition accuracy, and fast speed; therefore, it can be used as a robotic system suitable for smart logistics warehouses. However, establishing a CDPR that can handle more than 1-ton of cargo is challenging. Therefore, this paper presents the safety design for reducing the stress moment of the pulley, winch, and frame, which are components of the CDPR system, for handling high payload cargo and position control. Consequently, the developed system achieved a speed of 1.65 m/s and repeat accuracy of 0.73 mm with an accuracy of 3.53 mm. This demonstrates the possibility of a high-payload logistics CDPR.

참고자료

· 없음