텐던과 풀리를 이용한 로봇 팔꿈치 구동 특성 분석 (Analysis of Robotic Elbow Driving Characteristics Using Tendon and Pulley)

서지정보

· 발행기관 : 한국지능시스템학회
· 수록지 정보 : 한국지능시스템학회 논문지 / 29권 / 4호 / 268 ~ 273페이지
· 저자명 : 김병호

초록

본 논문에서는 텐던과 풀리를 이용한 로봇 팔꿈치 관절 구동 메커니즘을 제시하고, 이에 대한 특성을 분석하고자 한다.
이러한 특성 분석을 위하여, 어깨 관절, 팔꿈치 관절 및 말단장치로 구성된 2 자유도 로봇 팔을 고려한다. 여기서, 팔꿈치관절은 제안된 텐던과 풀리 메커니즘에 의해 구동된다. 이러한 경우, 어떤 부하를 안전하게 핸들링하기 위한 텐던의 장력을확인하는 것이 중요한 과제가 된다. 따라서 다양한 부하를 다루는 정현적 팔꿈치 운동 시뮬레이션을 통하여, 주어진 팔꿈치관절 운동을 위해 요구되는 텐던의 장력을 분석하고자 한다. 또한 이러한 팔꿈치 관절 운동에 의해 부가적으로 나타나는어깨 관절 토오크 특성에 대하여 고찰한다. 결론적으로, 제안된 팔꿈치 구동 메커니즘이 의료용 팔이나 인간형 로봇 팔의팔꿈치 구동 메커니즘을 설계하는데 있어서 유용하게 활용될 수 있음을 보인다.

영어초록

This paper proposes a robotic elbow joint drive mechanism using a tendon and a pulley and analyses its characteristics.
To analyse the characteristics, we consider a 2-DOF robotic arm that has a shoulder joint, an elbow joint, and an endeffector.
The elbow joint is especially driven by the proposed tendon and pulley mechanism. In this case, it is an important issue to identify the tension of the tendon to handle a load safely. Thus, through simulations considering a sinusoidal elbow motion with various loads, we analyse the tendon’s tension required for the given elbow motion. Also we discuss the accompanying torque characteristics exerted on the shoulder joint by the elbow joint motion. It is finally shown that the proposed elbow drive mechanism can be applied for effective design of an elbow drive mechanism in prosthetic or humanoid arms.

참고자료

· 없음