로봇 어깨를 위한 롤 관절 구동 메커니즘 설계 및 특성 분석 = Design and Analysis of Roll Joint Drive Mechanism for Robotic Shoulders

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper presents a roll joint drive mechanism to effectively implement the adduction and abduction motions of a robot arm, and analyses the torque characteristics of the drive motor required for such a mechanism. The roll joint drive mechanism is composed of a lever mechanism, a ball screw and a drive actuator, and thus, when dealing with an object, it is possible to drive the load required for the adduction or abduction motion of the robot arm by using a relatively small capacity motor. To show the usefulness of the roll joint drive mechanism, we perform an exemplary roll motion simulation and analyse the torque characteristics both in the roll joint space and the drive motor space. Consequently, the specified roll joint drive mechanism can be applied to a shoulder mechanism of industrial or humanoid robot arms.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 로봇 팔의 내전과 외전 운동을 효과적으로 구현하기 위한 롤 관절 구동 메커니즘을 제시하고, 이러한메커니즘을 위해 요구되는 구동 모터의 토오크 특성을 분석한다. 이러한 롤 관절 구동 메커니즘은 레버 메커니즘과 볼 나사및 구동 액츄에이터로 구성되며, 궁극적으로 물체를 다룰 때 요구되는 로봇 팔의 롤 관절 부하를 비교적 작은 용량의 모터를사용하여 구동하는 것이 가능하다. 제시된 롤 관절 구동 메커니즘의 유용성을 보이기 위하여 일반적인 롤 운동 시뮬레이션을수행하며, 롤 관절 공간과 원격 구동 모터 공간에서의 토오크 특성을 비교분석한다. 결론적으로, 제시된 롤 관절 구동메커니즘은 산업용 로봇 팔이나 인간형 로봇 팔의 어깨 메커니즘에 유용하게 활용될 수 있다.

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