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이승준(S. J. Lee),우수호(S. H. Woo),최재환(J. H. Choi),황인준(I. J. Hwang),이순걸(S. G. Lee) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
전 방향 이동 로봇은 회전없이 임의의 방향 운동이 가능하여 유연한 이동성의 장점이 있어 많이 개발되어 적용되어 왔다. 본 논문에서는 4 개의 볼 휠에 의해 구동되는 새로운 구조의 전 방향 이동 로봇을 제안하고 구현하여 그 효용성과 이동성에 대해 검증했다. 볼 휠은 일반적으로 전 방향 이동 로봇에 주로 사용되는 메커넘휠에 비하여 고 하중에 적합하며, 주행 안정성이 높은 장점이 있어 산업 이송용 로봇 및 도로 주행 플랫폼으로 적용하기에 적합하다. 볼 휠을 구동하기 위해 두 개의 옴니휠을 직각으로 배치하고, 기구적 해석을 통해 구동 모터의 수를 최소화하여 동력을 전달하였다. 또한 볼 휠 구동 모듈과 로봇 플랫폼 바디 간에 완충장치를 둠으로써 주행 중에 발생하는 충격을 감쇄시키고, 4 개의 볼 휠과 바닥이 항상 접촉할 수 있도록 하여 주행 능력의 안정성을 향상했다. 볼 휠의 적용으로 메커넘휠을 사용한 전 방향 이동용 로봇의 주행보다 안정된 구동을 확인 하였다. 또한 기존 개발된 전 방향 이동 로봇에 적용된 모터의 수에 비해 최소화한 방식의 구조로 설계하여 기존 볼 휠을 이용한 전 방향 이동용 로봇 보다 구조가 단순하며, 경제적인 볼 휠 기반의 이동 로봇을 개발하였다.