고속 정밀 이동이 가능한 소형 경량 오리가미 델타로봇

국문 초록 (Abstract)

현재까지 개발된 다자유도 구동기 방식에는 델타로봇, 헥사포드형 병렬 메커니즘, 케이블 드리븐 메커니즘, 로봇팔 메커니즘 등 다양한 메커니즘이 있다. 이 중 델타로봇은 구동부가 이동부에 부착되어 있는 직렬로봇과는 달리 구동부가 기저부에 있어 이동부와는 분리되어 있기 때문에 이동부의 관성모멘트를 최소화할 수 있어 엔드이펙터의 고속 움직임이 가능하다. 또한 델타로봇은 병렬로봇 메커니즘을 갖기 때문에 직렬로봇과 달리 오차가 축적되지 않아 빠르고 정확하게 반복적인 움직임을 만들 수 있다. 이러한 특성으로 인해 빠른 속도가 필요한 식품 공장이나 정교함이 필요한 수술로봇 등으로 사용되고 있다. 하지만 델타로봇을 포함한 일반적인 구동 메커니즘들에 사용되는 볼조인트나 유니버셜 조인트와 같은 상용 정밀 부품의 경우 조립의 복잡성으로 인해 생산성에 어려움을 갖는다. 마찬가지로 소형부품의 높은 단가로 소형화에 어려움이 있다. 하지만 종이접기 기반의 설계의 경우 제작과정에서 면 형태의 링크와 접히는 관절 구조가 일체형으로 완성됨으로 조립 과정의 복잡성이 단순화되고 소형화가 가능하다. 또한 경량 복합재료의 사용으로 링키지의 경량화가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 델타로봇에 오리가미 메커니즘을 도입하여 링키지와 관절 구조 제작 시 가벼운 면 형태의 소재를 적층, 제작하여 제작과 동시에 링키지-관절 일체형 구조가 완성되는 고속 정밀 이동이 가능한 경량 오리가미 델타로봇을 제시하려고 한다.