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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김동한
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2020
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본 논문에서는 사람의 바이올린 운지법 구현을 위한 의인화형 로봇 손 개발에 대한 연구이다. 21세기에 들어서면서 로봇 산업의 급속한 발전과 기능의 다양화로 산업용 로봇에서 서비스 로봇으로의 분야가 확장되고 각광받고 있다. 이러한 서비스 로봇은 감정 표현, 인간 친화적인 엔터테인먼트 로봇 분야가 주목 받고 있으며 그 중에서도 공연, 연주 등의 로봇 산업으로 영역이 확대 되고 있다. 이러한 엔터테인먼트 로봇 중, 본 논문에서는 auditory feedback 기술을 접목한 바이올린 연주 로봇 시스템에 왼손 주법을 담당하는 의인화형 로봇 손에 대해서 소개하려고 한다. 이러한 왼손주법을 운지법이라고 하는데, 그 중에서도 음의 표현을 폭넓게 해주는 비브라토 주법에 초점을 맞춘다. 제안하는 로봇 손은 사람의 손을 모방한 의인화형이며, 비브라토 주법 구현을 위해 각 손가락의 yaw motion 자유도를 추가하여 총 16자유도를 가진다. 또한 음질 평가 시스템을 이용하여 실제 바이올리니스트가 현을 누르는 힘에 따른 연주음의 분석을 하여, 정확한 음을 연주하기 위한 현을 누르는 힘의 경우를 찾는다. 실제 바이올린 연주자의 연주음과 로봇 손의 연주음에 대하여 비교 및 분석한다. 또한 비브라토 주법 시 손 끝에 작용하는 하중을 분석하여 이에 적합한 3축 로드셀을 설계한다. 3축 로드셀 표면에는 6개의 스트레인 게이지를 접착하여 제작하고, 온도에 따른 로드셀의 상관관계를 분석한다.
목차
목 차목 차 Ⅰ그림목차 Ⅲ표 목 차 Ⅴ요 약 Ⅵ제 1 장 서론 11.1 연구 배경 11.2 선행 연구 41.2.1 악기 연주 로봇 41.2.2 서비스 로봇 팔의 End-effector 51.3 연구의 방향 및 구성 7제 2 장 사람 손의 구조 및 파지법 분석 82.1 손목 관절의 구조 및 운동 82.2 사람 손뼈의 구조 및 운동 112.2.1 손가락뼈의 구조 및 운동 122.3 사람 손의 기능 142.3.1 운동 기능 142.3.2 감각 기능 15제 3 장 바이올린 운지법 소개 163.1 바이올린 왼손 연주주법과 연주음의 관계 163.2 비브라토의 연주법 및 분석 18제 4 장 의인화형 로봇 손 개발 194.1 의인화형 로봇 손 소개 194.1.1 의인화형 로봇 손의 3D 설계 모델링 204.1.2 로봇 손가락의 기구학적 해석 224.1.3 로봇 손가락의 설계 및 구성 27제 5 장 정확한 음의 연주를 위한 조건 분석 및 실험 295.1 음질 평가 시스템 295.2 현을 누르는 힘에 따른 음질 변화 실험 및 결과 315.3 로봇 손가락의 손 끝 힘 측정 345.4 실제 바이올리니스트와 로봇 손가락의 연주음 비교 38제 6 장 실시간 힘 제어를 위한 3축 로드셀 설계 426.1 현을 누를 때 손 끝에 작용하는 하중 방향에 대한 분석 426.2 3축 로드셀의 설계 446.3 스트레인게이지의 오차 성분 분석 476.4 3축 로드셀의 설계 안정도 평가 496.5 제작된 3축 로드셀의 모의실험 54제 7 장 향후 연구 57제 8 장 결론 및 고찰 66참고문헌 68
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