Delta 로봇 기구 구조에 적합한 Tendon-driven 방식 End-Effector 회전관절 제어시스템 개발 :Development of Tendon-driven End-effector Rotation System Suitable for Delta Robot Structure

박정우

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박정우 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

발행연도: 2013

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이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

Delta 로봇 End-effector 의 회전관절 제어를 위한 Tendon-driven 시스템 개발

박정우 , 이석 , 황희선 외 3명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2013.05 학술대회자료

Delta 로봇 기구 구조에 적합한 Tendon-driven 방식 End-Effector 회전관절 제어시스템 개발

박정우 기계공학과 2013.01 학위논문

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Recently, delta robots have been widely adopted in many applications due to its fast movement and high precision. However, many delta robots have very limited orientation capability without additional joints at the end of the arm. Since installing actuators at the wrist will add extra weight and result in sluggish movement, this thesis proposes an endless-type tendon-driven rotation joint to provide roll movement. To develop this rotation system, forward and inverse kinematics of a delta robot have been formulated, and then the length of tendon has been expressed to take into account of length variations due to the end-effector position. A spring pulley system was designed to minimize the length variation in addition to a controller that rotates the joint to the desired position. The tendon length and the control system have been simulated and compared with experimental results. This system will allow delta robots to have one more degree of freedom so that they can be applied to more complicated tasks without slowing down the robots.

#Tendon-driven #Delta robot #델타로봇 #회전관절 #제어시스템모델링 #동역학모델링설계

1. 서 론 1
1.1. 연구 배경 1
1.2. 연구 목적 및 필요성 4
2. END-EFFECTOR 회전관절 제어를 위한 메커니즘 설계 7
2.1. Delta 로봇 기본 구조와 Tendon-driven 시스템의 적용 7
2.2. End-effector 회전을 위한 Tendon-driven 기본 메커니즘 10
2.3. 구간별 Tendon wire 길이 변화 대응 메커니즘 11
3. 시스템 모델링 및 제어기 설계 14
3.1. Delta 로봇의 기구학 및 역기구학 14
3.1.1. 기구학적 Frame assignment 14
3.1.2. Delta 로봇 1 Arm에 대한 기구학/역기구학 16
3.2. 구간별 Tendon wire 경로의 길이 계산 및 변위 시뮬레이션 18
3.2.1. Tendon wire 길이 식 18
3.2.2. Tendon wire 경로 길이 변위 시뮬레이션 및 CAD 측정 값 비교 23
3.3. 동역학 모델링 및 제어기 설계 30
3.3.1. 동역학 모델링 30
3.3.2. 제어기 설계 33
3.3.3. 제어기 시뮬레이션 36
4. 실험 41
4.1. 실험환경 구축 41
4.1.1. Test-bed 기구 설계 41
4.1.2. 전장 설계 44
4.1.3. 프로그램 설계 47
4.2. 실험 48
5. 결론 55
참고문헌 56
Abstract 58

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