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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임성수
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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최근의 자동화 산업 현장에서는 산업용 로봇과 인간의 협업 사례가 증가하고 있다. 이러한 인간-로봇 공존 산업 현장에서는 항상 빈번한 사고의 가능성이 있고, 인간-로봇 협업 사례가 점차 증가하고 있는 상황에서 사고 가능성도 함께 증가할 수 있다. 특히 로봇과의 충돌과 같은 예상치 못하거나 의도치 않은 사고가 발생한다면 인간의 피해는 최소한이 되어야만 한다.
본 연구에서는 인간이 입을 수 있는 상해를 미리 예측하고자 간단한 Hertz two-mass 모델을 구성하여 시뮬레이션을 진행하였다. 충돌 시뮬레이션에 앞서 충돌체의 충돌 초기 속도와 유효 질량을 구하기 위해 차세대 협업 로봇인 KETI 매니퓰레이터를 이용한 시뮬레이션을 진행하였고, 이를 이용하여 궁극적으로 충돌 시 인체에 작용하는 유효 응력을 계산하였다.
유효 응력을 계산하기 위한 시뮬레이션은 두 가지 재료로 구성된 피충돌체를 이용하였다. 각각의 경우에 대한 유효 응력을 계산하고 이 결과로 두 가지 경우에 대한 상해 가능성을 예측 및 평가하였다.
본 연구에서는 인간이 입을 수 있는 상해를 미리 예측하고자 간단한 Hertz two-mass 모델을 구성하여 시뮬레이션을 진행하였다. 충돌 시뮬레이션에 앞서 충돌체의 충돌 초기 속도와 유효 질량을 구하기 위해 차세대 협업 로봇인 KETI 매니퓰레이터를 이용한 시뮬레이션을 진행하였고, 이를 이용하여 궁극적으로 충돌 시 인체에 작용하는 유효 응력을 계산하였다.
유효 응력을 계산하기 위한 시뮬레이션은 두 가지 재료로 구성된 피충돌체를 이용하였다. 각각의 경우에 대한 유효 응력을 계산하고 이 결과로 두 가지 경우에 대한 상해 가능성을 예측 및 평가하였다.
목차
국 문 요 약 ………………………………………………………………… iList of Figures ………………………………………………………………… ivList of Tables ………………………………………………………………… v제 1 장 서론 ……………………………………………………………… 11.1 연구 배경 ………………………………………………………… 11.2 연구 목적 ………………………………………………………… 2제 2 장 충돌 시스템 모델링 ……………………………………………… 32.1 시스템 구성 ……………………………………………………… 32.2 Hertz 충돌 모델 ………………………………………………… 42.3 Hertz 이론을 이용한 파라미터 계산 ………………………… 62.3.1 피충돌체 외부 파라미터 …………………………………… 62.3.2 피충돌체 내부 파라미터 …………………………………… 7제 3 장 협업 로봇 ………………………………………………………… 103.1 KETI 매니퓰레이터 ……………………………………………… 103.2 충돌 초기 속도………………………………………………… 143.3 충돌 유효 질량 …………………………………………………… 16제 4 장 충돌 시뮬레이션 ………………………………………………… 184.1 시뮬레이션 결과 (피부-뼈) …………………………………… 184.2 시뮬레이션 결과 (피부-지질)………………………………… 244.3 시뮬레이션 결과 비교 및 고찰 ………………………………… 30제 5 장 상해 가능성 판단 ………………………………………………… 315.1 재료의 파손 이론 ………………………………………………… 315.1.1 유효응력 및 재료의 파손 ………………………………… 325.1.2 유효응력 시뮬레이션 ……………………………………… 345.2 상해 가능성 판단 ……………………………………………… 37제 6 장 결론 및 향후 연구 ……………………………………………… 38참 고 문 헌 ………………………………………………………………… 39Abstract ……………………………………………………………………… 40
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