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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임성수
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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솔라셀 패널 및 디스플레이 패널의 이송용 로봇 분야에 3-링크 평면 매니퓰레이터가 많이 사용되고 있다.
이 매니퓰레이터는 1개의 모터로 긴 거리의 직선운동을 구현할 수 있으며 3개의 링크를 접었다 펴는 동작을 통해서 효율적인 공간 활용이 가능하다. 하지만 동력 전달원으로 타이밍 벨트를 사용하므로 작업수행 시 벨트의 탄성에 의한 진동이 매니퓰레이터 끝단에 위치한 패널에 전달되어 패널의 손상을 초래한다.
현재 솔라셀 패널의 전기 생산 효율을 높이기 위해 패널의 대형화가 이루어지고 있고 벨트와 풀리를 이용하는 유연 조인트로 구성된 로봇에 대하여 이송하는 물체의 무게가 증가함에 따라 발생하는 수직방향 진동 및 유연 조인트에 의한 수평방향 진동은 심각한 문제로 대두된다.
본 논문에서는 벨트와 풀리를 이용하여 동력을 전달하는 3-링크 평면 매니퓰레이터의 기구학적인 특징을 고려한 수학적 모델을 이용하였으며, 이를 바탕으로 설계된 시뮬레이션 프로그램을 통해 3-링크 평면 매니퓰레이터의 동적 거동을 해석하였고, 이때 발생하는 진동을 줄이는 제어법을 연구하였다. 특히 유연 조인트로 인해 발생하는 횡 방향 진동 해석 및 제어법에 대한 연구를 진행하였으며, 제어법의 유효성을 검증하기 위하여 산업현장에서 사용되는 솔라셀 패널 이송로봇의 진동을 해석하였다.
이 매니퓰레이터는 1개의 모터로 긴 거리의 직선운동을 구현할 수 있으며 3개의 링크를 접었다 펴는 동작을 통해서 효율적인 공간 활용이 가능하다. 하지만 동력 전달원으로 타이밍 벨트를 사용하므로 작업수행 시 벨트의 탄성에 의한 진동이 매니퓰레이터 끝단에 위치한 패널에 전달되어 패널의 손상을 초래한다.
현재 솔라셀 패널의 전기 생산 효율을 높이기 위해 패널의 대형화가 이루어지고 있고 벨트와 풀리를 이용하는 유연 조인트로 구성된 로봇에 대하여 이송하는 물체의 무게가 증가함에 따라 발생하는 수직방향 진동 및 유연 조인트에 의한 수평방향 진동은 심각한 문제로 대두된다.
본 논문에서는 벨트와 풀리를 이용하여 동력을 전달하는 3-링크 평면 매니퓰레이터의 기구학적인 특징을 고려한 수학적 모델을 이용하였으며, 이를 바탕으로 설계된 시뮬레이션 프로그램을 통해 3-링크 평면 매니퓰레이터의 동적 거동을 해석하였고, 이때 발생하는 진동을 줄이는 제어법을 연구하였다. 특히 유연 조인트로 인해 발생하는 횡 방향 진동 해석 및 제어법에 대한 연구를 진행하였으며, 제어법의 유효성을 검증하기 위하여 산업현장에서 사용되는 솔라셀 패널 이송로봇의 진동을 해석하였다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 및 내용 2제 2 장 3-링크 평면 매니퓰레이터의 동역학 모델링 32.1 시스템 구성 32.2 조인트 관절변수 선정 72.3 시스템의 운동에너지 82.4 시스템의 탄성에너지 112.5 시스템의 운동방정식 14제 3 장 시뮬레이션 및 해석 153.1 시뮬레이션 환경 및 파라미터 153.2 진동해석 183.3 진동 제어법 203.4 입력성형 제어기 적용결과 24제 4 장 실험 및 결과 274.1 실험내용 274.2 가속도 측정 및 진동해석 294.3 입력 성형기를 적용한 post-filtering 결과 31제 5 장 결론 및 향후 연구 34
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