어레이형 로봇 파지 장치 개발 = The development of array type gripper device for robot arm

국문 초록 (Abstract)

2016년 다보스 포럼에서 제4차 산업혁명 시대를 선포하였고 4차 산업혁명의 핵심인 스마트 팩토리 및 산업 전반에 걸쳐 로봇이 다양한 형태로 사용되고 있다.
산업적으로 사용되는 로봇의 엔드 이펙터로는 평행 턱 그리퍼와 두 손가락 그리퍼가 사용되고 있으나 이 경우 가격이 저렴하다는 장점이 있지만 파지 정밀도가 낮다는 단점이 있다. 반면에 다기능 로봇 핸드의 경우는 파지 정밀도는 높으나 가격이 비싸다는 단점이 있다.
4차 산업혁명의 확대에 따라 저가격이면서도 파지 정밀도가 높은 엔드 이펙터가 요구 되고 있는 시점에서, 본 연구에서는 저가격 이면서도 정밀도를 높일수 있는 어레이 방식의 그리퍼를 제작하였다. 이를 통하여 제작의 용이성과 실시간 파지 압력측정 방식을 통한 안정적이고 다양한 물체의 파지가 가능한 어레이형의 로봇 파지 장치를 제안한다.
본 논문에서 새로운 방식으로 제시되는 어레이형 파지 방식은 매니풀레이터 종단의 양 측면에 지지대에 설치된 선형 액추에이터 다발과 파지 부분에 설치된 압력센서를 통한 악력 조절기능과 동시에 안정적인 피스톤 운동을 구현하여 피 파지체의 손망 없이 파지 이송이 가능 하도록 하였다.
본 연구의 어레이형 파지 장치는 계란 등 파손되기 쉽고 원형인 물체로부터 다각형의 물체 등에 적용하여 고정도 파지가 가능함을 확인 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제1 장 서 론 1
• 1.1 연구의 목적 1
• 1.2 연구의 범위 3
• 1.3 기대 효과 4
• 제 2 장 개념 및 구성 6
• 2.1 ARRAY 방식의 개념 6
• 2.2 주요 구성 및 원리 7
• 2.2.1 하드웨어 주요 구성 7
• 2.2.2 소프트웨어 구성 19
• 제 3 장 연구 개발의 목표 및 내용 21
• 3.1 연구 개발의 목표 21
• 3.1.1 H/W 개발 방향 21
• 3.1.2 S/W 개발 방향 21
• 3.2 연구 개발의 세부 내용 22
• 3.2.1 H/W 개발 내용 25
• 3.2.2 S/W 개발 내용 41
• 제 4 장 실험 결과 분석 56
• 4.1 실험 방법 및 과정 56
• 4.2 항목별 개별 실험 57
• 4.2.1 센서 노이즈 테스트 57
• 4.2.2 센서 민감도 테스트 60
• 4.2.3 손가락부 이완 및 수축 테스트 63
• 4.2.4 손가락부 센서 제어 테스트 65
• 4.3 실험 결과 69
• 제 5 장 결 론 70
• 5.1 결론 70
• 5.2 향후 연구 방향 71
• 참고문헌 72
• Abstrac 74
• 감사의 글 76