형상기억합금 구동기를 이용한 로봇 손 개발 (Development of a Robotic Hand using Shape Memory Alloy Actuatosr)

서지정보

· 발행기관 : 한국지능시스템학회
· 수록지 정보 : 한국지능시스템학회 논문지 / 26권 / 2호 / 147 ~ 152페이지
· 저자명 : 전창국, 유동상

초록

형상기억합금은 가열되거나 냉각될 때 모양과 강도가 변화하면서 큰 힘을 발생한다. 와이어 형태의 형상기억합금은열을 가하면 길이가 축소되면서 상당히 큰 힘을 발휘하며, 소음없는 운동을 발생시킬 수 있으므로 모터를 대체할 수 있는구동기로 활용가능하다. 이런 형상기억합금 구동기는 전기로 직접 가열할 수 있으며, 큰 범위의 운동을 만들어내는데 사용될수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금 구동기를 이용하여 3 개의 손가락을 가진 6 자유도의 로봇 손을 개발하고 제어하는것에 대해 기술한다. 각 손가락은 2 개의 관절을 가지고 있으며, 각 관절은 길항(拮抗) 운동을 위해 서로 반대로 동작하는 두개의 힘줄에 의해 구동된다. 부드러운 운동을 위한 충분한 힘을 만들어 내기 위해 각 힘줄은 2 개의 형상기억합금 구동기가병렬로 구성된다. 형상기억합금 구동기를 가열하기 위한 전류를 제어하기 위해 PWM 드라이버를 채용하였으며, 실험을 통해손가락의 길항 작용을 평가한다.

영어초록

Shape Memory Alloys (SMAs) undergo changes in shape and hardness when heated or cooled, and do so with great force. Since wire-type SMAs contract in length when heated and pull with a surprisingly large force and move silently, they can be used as actuactors which replace motors. These SMA actuators can be heated directly with electricity and can be used to create a wide range of motions. This paper presents the mechanical design and control for a three fingered, six degree-of-freedom robotic hand actuated by SMA actuators. Each finger has two joints and each joint is actuated with two tendons in the antagonistic manner. In order to create the sufficient force to make the smooth motion, the tendon is composed of two SMA actuators in parallel. For controlling the current to heat the SMA actuators, PWM drivers are used. In exepriments, the antagonistic interaction of fingers are evaluate.

참고자료

· 없음