근골격해부학에 근거한 텐던 매커니즘 기반 다자유도 인간형 로봇 핸드의 기구학적 설계 (Kinematic Multi DOFs Design of Humanoid Robot Hands with Tendon Mechanisms based on the Anatomy of Human Skeletal Muscles)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 45권 / 9호 / 727 ~ 740페이지
· 저자명 : 최성모, 이세진

초록

이 논문은 인간의 근골격 형태를 모방하여 제작된 로봇 핸드의 설계에 대해 설명한다. 기본적으로 적은 수의 자유도를 가지는 로봇 핸드는 기구학적 기능과 표현의 경우의 수에 제한이 있다. 이 논문에서는 로봇 핸드의 자유도를 늘리는 방법으로 인간의 근건 매커니즘을 차용하는 것을 제안했고, 해부학적 구조를 모방하여 로봇 핸드를 직접 제작했다. 그리고 로봇 핸드의 자유도 증가를 통해 늘어나는 로봇 핸드의 기구학적 기능과 표현할 수 있는 다양한 비언어적 수단의 예시를 설명한다. 인간의 해부학적 구조를 직접적으로 표현하기 위해 와이어를 이용하였고, 이렇게 제작된 로봇 핸드는 무지의 근위지절에서 최대 30.30 kgf의 힘을 출력한다는 것이 계산을 통해 예측되었다. 그리고 제시된 로봇 핸드의 가동역을 측정함으로써 손의 실제 가동역에 미달하게 굴곡, 신전, 외전, 내전, 대립/복원을 하는 것이 확인되였다.

영어초록

This paper presents the kinematic multi DOFs design of a robot hand that is inspired by the structure of human skeletal muscles. In general, robot hands with a small number of degrees of freedom have a limit on the kinematic functions and representations. In this study, a robot hand was designed that was inspired by the anatomical structure of a human body with the tendon mechanism. In particular, the wire was used to realize the anatomical structure and functionalize the robot hand instinctively. Using the force and moment equilibrium calculation, the maximum force was predicted to output from the proximal phalanges. The experiments confirmed that the suggested mechanism performed the expected functionality.

참고자료

· 없음