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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 백윤수
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
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본 논문은 사람과 로봇간의 상호작용(Human-Robot Interaction)의 개선을 목표로 한다. 사람과 로봇간의 상호작용(HRI)의 개선을 목적으로 연구된 선행연구의 CAM VSA(Variable Stiffness Actuator)는 소형화/경량화를 이루어 냈지만 캠의 기구학적인 특성을 고려하지 않고 설계하여 기구를 회전시킬 때 종동절이 캠 형상을 잘 추종하지 못하고 연속적인 회전운동이 불가능 하다. 따라서 본 연구에서는 캠 운동곡선의 연속성, 압력각, 곡률 등과 같은 기구학적인 특성을 고려한 캠 형상을 통해 Cam VSA의 성능향상을 위한 방법을 제안한다. 이 캠 형상의 설계를 위해 일반인의 보행 중 발생하는 강성 데이터를 분석하여 가변강성 요구각도와 강성크기를 결정하고 이에 맞는 캠의 형상을 기구학적 방법으로 합성과 해석을 수행했다. 타당성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 진행하고 시제품을 가공하여 선행연구와 동일한 방법으로 강성을 측정하였다. 또한 보행 중 착용자가 받는 캠의 측면추력에 의한 저항토크를 측정해 선행연구와 비교하였다. 분석결과 선행연구 대비 목표 강성과 측정강성의 차이 즉, 목표치에 대한 측정값의 오차가 약 22% 감소했으며, 약 49%의 저항토크가 감소하였다. 따라서 보행에 필요한 강성을 잘 추종하고 부드러운 회전운동이 가능하여 차후 보행시스템의 무릎 관절에 대한 Human-Robot Interaction의 개선에 도움을 줄 것으로 기대한다.
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