평행사변형 사절기구를 이용한 저자유도 병렬 메커니즘의 기구학 특성분석 :

박재현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박재현 (고려대학교, 高麗大學校大學院)

지도교수: 金熙國

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

회전관절만을 활용하는 병진 3자유도 병렬 메커니즘의 기구학 특성 분석

박재현 , 김성목 , 김희국 로봇학회 논문지 2015.06 학술저널

평행사변형 사절기구를 이용한 저자유도 병렬 메커니즘의 기구학 특성분석

박재현 制御計測工學科 2015.01 학위논문

2014

회전관절만을 활용하는 병진 3 자유도 병렬 메커니즘의 기구학 특성 분석

박재현 , 김성목 , 정주노 외 1명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2014.05 학술대회자료

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가벼운 링크를 이용하는 병렬 구조는 직렬 구조에 비해, 낮은 관성과 높은 강성, 고정밀도 등의 장점을 갖는 것으로 알려져 있다. 또한 회전 관절 만을 구성된 메커니즘은 마찰이 작아 햅틱기기에 적합한 것으로 알려져 있으나, 최근까지 회전관절 만을 가지는 병렬 메커니즘 구조를 가지는 햅틱기기는 최근 까지도 많이 제안되지 못 하였다.

본 논문에서는 세 가지 형태의 새로운 병렬 메커니즘(두 개의 3-DOF 병진 병렬 메커니즘과 4-DOF 병렬 메커니즘)을 제시하였다. 제안하는 두 개의 3-DOF 병진 병렬 메커니즘은 각각 두 개 또는 세 개의 서브 PaPaRR 체인으로 구성 되었다. 또한 4-DOF 3 병진 1 회전 자유도 병렬 메커니즘은 세 개의 RRPaR 서브 체인과 하나의 RURU 서브 체인으로 구성된다. 제시하는 세 가지 병렬 메커니즘의 위치 분석과 일차 기구학, 특이점을 분석하고 특정설계 인자에 대한 최적설계를 수행 하였다.
이러한 분석을 통해, 세 가지 메커니즘이 작업 영역 및 햅틱기기에 적합한 우수한 역학적 특성을 갖는 것을 확인하였다. 특히, 2-PaPaRR 병렬 메커니즘은 정의치 해석해를 가지고 있어 햅틱기기의 응용 및 활용에 높은 적합성을 가지는 것으로 판단된다.

#로봇 #햅틱 #스크류이론

Abstract i
요 약 iii
목 차 v
그림목차 viii
표 목 차 xi
1. 서론 1
2. 나선이론 5
2.1. 트위스트 6
2.2. 렌치 7
2.3. 역나선 8
3. 3-PaPaRR 3T 메커니즘 9
3.1. 메커니즘 구조 9
3.2. 메커니즘의 기구학 특성 12
3.2.1. 메커니즘의 트위스트 12
3.2.2. 자유도 분석 15
3.2.3. 역위치 해석 18
3.2.4. 정위치 해석 20
3.2.5. 일차 기구학 모델식 22
3.2.6. 특이형상 분석 24
3.3. 기구설계 24
3.3.1 전역 기구학 특성분석 25
3.3.2 지역 기구학 특성분석 31
4. 2-PaPaRR 3T 메커니즘 33
4.1. 메커니즘 구조 33
4.2. 메커니즘의 기구학 특성 34
4.2.1. 메커니즘의 트위스트 34
4.2.2. 자유도 분석 35
4.2.3. 역위치 해석 37
4.2.4. 정위치 해석 38
4.2.5. 1차 기구학 모델식 42
4.2.6. 특이형상 분석 44
4.3. 기구설계 45
4.3.1. 전역 기구학 특성분석 45
4.3.1. 지역 기구학 특성분석 54
5. New type 3T1R 메커니즘 57
5.1. 메커니즘 구조 57
5.2. 메커니즘의 기구학 특성 60
5.2.1. 메커니즘의 트위스트 60
5.2.2 자유도 분석 62
5.2.3. 역위치 해석 65
5.2.4. 정위치 해석 70
5.2.5. 일차 기구학 모델식 71
5.2.6. 특이형상 분석 72
5.3. 기구설계 74
5.3.1. 전역 기구학 특성분석 74
5.3.2. 지역 기구학 특성분석 78
6. 결과 및 향후 과제 82
참고 문헌 84

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