KCI등재
SCOPUS
자기력을 이용한 회전 관절 중력보상장치 개발 = Development of a Gravity Compensation Device for Rotary Joint Using Magnetic Force
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
559-564(6쪽)
제공처
The torque required for the driving part of a rotary joint is divided into a static torque for supporting mass and payload and dynamic torque used for acceleration and deceleration of the rotary joint. The static torque occupies a large part of the required torque and energy consumption. In this study, a gravity compensator was developed that generates a torque of the same magnitude as the static torque in the opposite direction in the 360° range using permanent magnets (PMs). The shape of the PMs were designed to generate a sinusoidal wave gravity compensation torque according to the rotation angle. The profile of the gravity compensation torques generated according to the shape of the PMs were analyzed using a finite element analysis. A prototype was manufactured, and its performance was verified through experiments.
더보기회전 관절의 구동부에 요구되는 토크는 기구부와 부하의 하중을 지지하는 정적 토크와 회전 관절의 가감속에 사용되는 동적 토크로 구분된다. 정적 토크는 항상 요구되며, 구동부의 용량과 에너지 소모의 많은 부분을 차지한다. 본 연구에서는 영구자석의 자기에너지를 이용하여 360° 범위에서 정적 토크와 동일한 크기를 가지고 방향은 반대인 토크를 발생하는 회전 관절 중력보상장치를 개발하였다. 개발한 중력보상장치는 영구자석만을 이용하여 회전 각도에 따라 사인파 중력보상 토크가 발생하도록 자석의 형태와 요크 구조를 설계하였다. 유한요소해석 프로그램을 이용하여 자석의 형태에 따라 발생하는 중력 보상 토크의 형태를 분석하였으며, 해석 결과를 바탕으로 자기력을 이용한 회전 중력보상장치를 설계하고, 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.
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