리커다인 기반의 4-tracked Vehicle 험지 주행 동적해석을 위한 Track HM 설계

Q: 이 논문에서 정의한 주행성 분석이란 무엇인가?

모바일 로봇이 다양한 지형을 안정적으로 주행할 수 있는 능력을 평가하는 것을 의미한다. 본 연구에서는 험지 주행 4-트랙 모바일 로봇의 신뢰성 높은 동적 해석을 위해 리커다인 track HM 모듈의 최적 매개변수를 선정하여 이를 분석한다.

Q: 4-트랙 모바일 로봇의 동적 해석 결과에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 무엇인가?

연구 결과, 스프로킷의 감쇠 계수가 해석 결과에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 매개변수로 확인되었다. 이를 최적화했을 때 험지 주행 해석 시 발생하는 급격한 변동 현상이 크게 감소하며 실제 실험 결과와 더욱 근접한 신뢰성 높은 결과를 도출한다.

정형진; 유지원; 이동훈

doi:10.3795/KSME-A.2021.45.4.275

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정형진 (숭실대학교) 유지원 (숭실대학교) 이동훈 (숭실대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제45권 제4호(통권 제427호)

발행연도: 2021.4

수록면: 275 - 283 (9page)

DOI: 10.3795/KSME-A.2021.45.4.275

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본 논문에서는 험지를 주행하는 4-트랙 모바일 로봇을 대상으로 신뢰성 높은 험지 주행 동적해석을 위한 리커다인 track HM 모듈의 이론적 배경 및 최적 매개변수 선정에 대해서 기술한다. 리커다인과 같은 다물체 동역학 해석 소프트웨어 기반의 해석에서는 구동 트랙을 구성하는 부품과 부품 사이의 접촉 조건 및 이러한 부품과 지형과의 접촉 조건이 해석 결과의 신뢰도에 상당한 영향을 줄 수 있다. 따라서 해석 결과에 영향을 줄 것으로 판단되는 주요 매개변수들을 정의하고, 최소한의 실험 횟수로 이들이 해석 결과에 얼마나 영향을 미치는지 확인하기 위해 다구치 방법의 수준평균분석을 통해 설계 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과 모든 매개변수들이 어느 조건에서 최적의 해석결과를 도출할 수 있는지와, 그 중 스프로킷의 감쇠 계수가 가장 영향력이 큰 매개변수임을 확인하였다. 이를 바탕으로 초기조건과 최적 조건일 때의 모바일 로봇의 험지 주행을 해석하여 최적화로 인해 steep/sudden fluctuation 현상이 dramatic하게 감소한 것을 확인하였으며, 실제 실험 결과에 근접한 결과임을 확인하였다.

#Recurdyn/ProcessNet(리커다인/프로세스넷) #Mobile Robot(모바일 로봇) #Tracked Vehicle(궤도차량) #Traversability(주행성 분석) #Sensitivity Analysis(민감도 분석)

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