Study on the dimension optimization of the robot manipulator with three links

로봇 매니풀레이터의 치수 최적화

Determining the robot motion using optimal technique has been studied often in recent years however the study of determining the optimal robot dimensions is very rare. In this paper, the authors attempted to find out the least driving torques at each joint as the optimization of link length refered to a 3R robot manipulator. For the given linear path with triangular velocity profile, the inverse kinematic and inverse dynamic problems are examined in order to lead into solution of problem suggested for optimal design of link lengths. Accordingly, optimal link lengths in the case of given linear path is obtained with respect to the parameter of link ratios.

본 연구에서는 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트 토오크를 구하고, 이를 최소자 승법에 의하여 각 링크의 길이를 최적화하였다. 이때 각 링크의 단면은 일정하며 따 라서 각 링크의 무게중심은 링크의 중앙에 있다고 보았다. 작업은 직선운동(C.P)으 로 하였고 이때의 소고 선도를 편의상 삼각형으로 하였다. 작업시간은 속도선도와 작업경로가 주어지면 구하여지고, 이를 등간격으로 나누어 매 순간마다의 조인트 토오 크를 구하였다. 이때 매 순간 기구학적 해석으로 조인트의 변위, 속도, 가속도를 구 하고 Newton-Euler 운동방정식을 이용하여 각 조인트 토오크를 구하였다.