• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.329-334
• /
• 2008

바퀴구동형 메커니즘은 다양한 서비스 로봇에 유용하게 활용되고 있다. 이러한 로봇을 위하여 가장 기본적이면서 중요하게 요구되는 성능중의 하나는 경사진 도로를 어려움없이 주행할 수 있는 등반능력으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 바퀴 구동형 로봇 메커니즘의 등반능력을 고려하고, 경사면을 원활하게 주행하기 위한 구동기의 사양을 결정하는데 유용한 필요조건을 제시하고자 한다. 결과적으로, 이러한 조건은 이동로봇 메커니즘의 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.697-709
• /
• 2010

본 논문에서는, 국방 로봇에 있어 핵심적으로 기술 개발이 요구되는 감시 정찰 분야의 무기 체계 확보를 위한 새로운 구동 메커니즘을 적용한 휴대용 정찰 로봇 개발 방법을 제시하였다. 본 논문은 차륜형 바퀴의 장점과 날개형 바퀴의 장점을 모두 수용하여, 바퀴의 형상이 가변되는 가변형 정찰 로봇이라는 새로운 메커니즘의 제시이다. 특히, 본 논문에서 중점적으로 다루고 있는 순응형 가변구동 정찰로봇은 바퀴의 형상이 노면의 상태에 따라 평지에서는 회전체가 안쪽으로 모여 차륜형의 원형을 이루어 기존의 구동 메커니즘에 비하여 용하고 빠른 이동 능력을 얻을 수 있으며, 험지에서는 별도 구동자의 작용 없이 단순한 구조적 특성으로 회전체가 펼쳐지게 되어 날개 형태로 변형됨으로써 험지 극복능력이 뛰어난 특징이 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권3호
• /
• pp.289-295
• /
• 2012

최근에 들어 서비스 로봇의 효율성 향상을 위한 이동로봇에 대한 연구가 활발하다. 이동로봇은 서비스 로봇의 이동성을 향상시킴으로써, 다양한 공간에서 작업을 할 수 있도록 한다. 그러나 기존의 서비스 로봇은 높은 무게중심으로 인하여 작업 중 전복의 가능성이 높다. 또한, 이동로봇에 사용되는 바퀴는 작고 가벼우며, 환경에 따라 바퀴의 종류를 바꿔야 하므로 기존의 허브형 모터는 한계가 있다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 이동로봇에 적합한 허브형 구동모듈과 가변접지면 메커니즘을 개발하였으며, 전방향 이동로봇에 적용하였다. 이를 통해 이동성 및 안정성을 향상과 다양한 작업공간에서의 효율성 향상시켰다. 또한 다양한 시험을 통하여 제안한 메커니즘의 성능을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
• /
• pp.755-756
• /
• 2023

본 논문에서는 비평탄 지형 주행이 가능한 이동형 로봇의 구조 설계를 효율적으로 하기 위한 방법을 제안하고 실제로 구현하였다. 다양한 보행과 계단과 같은 비평탄 지형에서의 보행 메커니즘에 적합한 4개의 바퀴 및 구동 모터의 위치와 효율적 구조를 목적에 맞게 최적화 설계하였으며, 소형 로봇 플랫폼의 동작에 필요한 저전력의 효율적 구조를 제안하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.551-554
• /
• 2020

본 논문은 주행 로봇의 h/w에 관련된 연구로서, 기존의 험난한 지형을 극복하기 위해 1-자유도 반의 4-bar linkage 구조인 deformation wheel로 로봇 자체 지능을 통해 바퀴 변형을 수행한다. 바퀴변형을 통해 평지뿐만 아니라 비평지 지형도 극복하는 로봇을 제시한다. 또한, 로봇 몸체 중간에 관절로 다이나믹셀을 삽입해 deformation wheel로 극복하지 못하는 장애물을 관절이 로봇 body를 들어 올려줘서 장애물의 키기에 대한 관절의 각도 조절 방법에 대해 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권8호
• /
• pp.3626-3635
• /
• 2011

모듈러 로봇은 기존 바퀴 혹은 다리를 가지고 있는 이동용 로봇이 가지는 공간 이동의 제한성을 극복하기 위해 개발된 로봇이다. 이는 다리형 로봇의 경우 이동 속도나 지형 등에 있어 균형 잡기 등에 어려움이 존재하며, 바퀴 이동형 로봇의 경우 요철과 둔턱 등을 극복하는데 한계를 지니게 된다. 이에 비해 모듈러 로봇의 경우 형상의 변경이 용이하며 이를 통해 자유로운 이동이 가능하여 이동성능에 제약을 극복할 수 있는 로봇이다. 하지만 모듈러 로봇의 경우 구동메커니즘 뿐만 아니라 형상 변경에 따른 결합 분리 메카니즘에 대한 연구도 진행되어야 한다. 이에 본 논문에서는 네 종류의 모듈러 로봇 결합 메커니즘을 제안하였다. 또한 각 모듈러 로봇 결합 메커니즘에 따른 결합 알고리즘을 제시하였다. 그리고 제안된 구조를 실제 구현하여 구조의 유용성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
• /
• pp.463-466
• /
• 2017

본 논문의 내용은 기존의 차륜식 로봇과는 차별화된 전-방향 구동이 가능한 모듈 개발을 통하여, 기존 모듈의 이동로봇이 가지는 단점인 측면주행성능 저하, 단순 작업주행 경로, 회전-직진 반복 주행으로 인한 불필요한 주행소요시간의 증대 등의 단점을 극복할 수 있을 것이다. 볼-벨런싱 로봇을 구동하기 위한 전-방향 구형휠 구동모듈은 3개의 로터캐스터를 이용한 로봇의 전-방향으로 구동하기 위한 동력전달 메커니즘과 주행을 위한 알고리즘 개발이 요구된다. 3DoF(축) 전-방향 이동 알고리즘이 내장된 드라이버가 모듈에 내장되고, 주행 방향 및 속도를 위한 3DoF(축)의 구동 모터 모듈이 장착된다. 이동 메커니즘으로는 각 구동바퀴의 회전 벡터 합에 따른다. 두 개 또는 세 개의 구동바퀴의 회전과 벡터 합에 따른 다양한 이동방향을 만들어 낼 수 있다. 각 구동바퀴의 회전 벡터장의 여하에 따라 다른 방향으로도 이동이 가능하다. 전-방향 이동을 위한 보다 혁신적인 전-방향 구형휠 구동모듈이 개발되면, 이동로봇의 구동부에 사용되어 로봇의 성능을 기술적으로 좀 더 향상시킬 수 있으며, 구동모듈이 적용된 전-방향로봇 플랫폼을 통하여 기존 차륜식 로봇의 경우 각종 환경에 대한 저항성으로 인해 연속 직진 성능이 저하되는 단점을 극복할 수 있어서 미주, 유럽과 같은 환경에서 적용될 수 있는 청소로봇, 이동로봇뿐만 아니라 전-방향 주행 기능이 요구되는 안내로봇, 탑승형 로봇, 이동수단 등에 필수적인 기술이 될 것이고 지능형서비스로봇 시장과 미래형 자동차시장의 확대에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.356-361
• /
• 2020

소형의 다리형 주행 로봇은 몸체의 크기 대비 바퀴주행보다 높은 장애물을 극복할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 이점을 활용하여 다양한 형태의 다리 주행 소형 로봇이 개발되었다. 본 논문에서는 기존의 단면 주행을 넘어 양면 주행이 가능한 12족 생체모사 크롤링 로봇을 제안한다. 주행 로봇은 험지 주행 시에 전복되거나 자세가 흐트러지는 경우가 자주 발생한다. 12족 양면 주행로봇은 전복이 되어도 지체 없이 곧바로 주행이 계속 가능하다. 양면 주행을 위한 핵심 메커니즘은 구동부를 공유하는 것이다. 몸체부의 중간에 위치한 힘 전달 구조가 위와 아래에 위치한 모든 다리로 움직임을 전달한다. 이와 같이, 유사한 기능을 수행하는 구조물을 통합하여 구조의 간소화와 경량화를 달성하였다. 또한, 무게를 줄이기 위하여 종이 기반의 복합재를 사용하여 32g의 경량 설계를 수행하였다. 로봇의 성능을 평가하기 위해, 윗면과 아랫면 모두에 대해 주행 테스트를 실시하였다. 그 결과 윗면으로 주행 시 0.52m/s, 아랫면으로 주행 시 0.42m/s의 속력을 보여주어, 양면 모두 성공적인 주행이 가능함을 확인하였다.