구면 5절 링크를 이용한 2축 순응 손가락 그리퍼 설계

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 기존의 부족 구동 로봇 손의 단점을 보완하기 위해 새로운 구조
의 부족 구동 로봇 손에 대해 연구하였다. 기존의 부족 구동 로봇 손의 경우 메커니즘의 한계로 평면에 대해서만 물체의 모양에 따라 손가락의 모양이 변
하고 추가적인 구동기를 이용하여 공간 움직임을 만든다. 또한 입력부의 구조 때문에 손바닥을 편 상태나 거는 동작이 되지 않는다는 단점이 있다. 그래서 이러한 단점을 극복하기 위해 기존의 평면 링크 부족 구동 메커니즘에 구면 5
절 링크 메커니즘을 합성하여 새로운 메커니즘의 부족 구동 손가락 모듈을 만
들었다. 구면 5절 링크 메커니즘은 사람 손의 MCP의 모양을 참고하여 만들어
진 구조이다. 뿐만 아니라 이렇게 만들어진 부족 구동 손가락 모듈은 평면상
의 물체뿐만 아니라 공간상의 물체에 대해서 하나의 구동기로 그 형태나 크기
에 맞춰 잡는 모양이 달라지게 된다. 또한 구면 링크 메커니즘을 이용하여 밀
거나 거는 동작이 가능하도록 입력 범위를 움직일 수 있게 하였다. 구면 5절 링크 메커니즘을 정의하기 위해 최적화를 이용하여 링크들의 파라미터 값을 구하였다. 이렇게 설계되어진 손가락 모듈을 이용하여 목표로 정한 잡기 동작
이 가능한 그리퍼를 설계, 제작, 실험 하였다. 새롭게 만들어진 그리퍼는 한손으로 물건을 잡는 작업과 양 손으로 물건을 잡는 작업을 할 때 그리퍼의 교
체 없이 가능하기 때문에 작업의 능률을 향상 시킬 수 있다.