팬터그래크 기구를 응용한 로봇의 설계 = Design of a Robot with Pantograph Mechanism
저자
발행기관
학술지명
생산공학연구소 논문집(Journal of The Research Institute of Production Engineering)
권호사항
발행연도
1994
작성언어
Korean
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
25-47(23쪽)
제공처
소장기관
산업현장에서 대중량물을 빠르고 간편하게 취급하고자 하는 요구가 증가하고 있지만 인간이 취급할 수 있는 물체의 중량은 한계가 있으므로 대중량물의 핸들링 분야는 로봇의 도입이 더욱 필요한 분야이다. 대중량물 취급을 위해 제품화된 로봇이 시판되고 있으나 대부분은 단순히 종래의 직렬링크 형태의 로봇을 대형화한 것으로서 중량비 (로봇자중/가반중량)가 매우 크고 넓은 설치공간을 필요로 한다. 직렬링크 형태의 로봇에서는 선단의 링크와 액튜에이터는 기저부의 부하로 작용하므로 기저부로 갈수록 링크와 액튜에이터의 크기가 기하급수적으로 커지게 되며 강성도 또한 낮다. 이에 반하여 병렬링크형태의 로봇은 직렬링크형태의 로봇에 비해 강성도가 크고 큰 출력을 발휘하기가 용이한 장점을 가지고 있어 대중량물의 고속 핸들링에 적합하다. 그러나 병렬링크 로봇은 그 운동학 방정식이 일반화되어 있지 않고 작업영역이 매우 제한된다는 결점을 가지고 있어 산업에 응용된 사례가 아직 적다.
본 논문에서는 팬터그래프 기구를 응용하여 병렬링크로봇의 단점을 최대한 보완하고 장점을 살린 새로운 로봇기구형태를 제안하고 운동학, 정역학, 작업영역, 특이점해석 등을 통하여, 제안된 기구에 있어 기저부 액튜에이터의 배치에 따른 장단점에 관하여 고찰한다.
It is inept and dangerous for human beings to handle a heavy weight body. Therefore, a robot which can easily handle a heavy weight body is required at the industry. Such a robot has to keep high speed, high precision and general functions. Furthermore it is desirable to have a small mounting space and low ratio of weight over payload. In a conventional serial robot, particularly the size of arm and actuator is exponentially becoming heavy near to the base. The Stewart platform mechanism has small working space in spite of having high stiffness and small linkage error.
In this study, two types of parallel mechanisms, 5-bar linkage type and pantograph type, are considered and analyzed statically and kinematically. Also workspace and singularities are investigated for two types. It is found that a robot with pantograph type mechanism is more efficient than that with 5-bar linkage type mechanism.
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