이노 폴리스 대학교, 아날로그보다 3 배 높은 부하 용량을 가진 로봇 개발

양국의 로봇 공학자들이 최고의 기초 과학 프로젝트 공모전에서 공동 보조금을 받았습니다.

러시아기초연구재단과 한국연구재단이 공동으로 수행한 연구입니다. 이노폴리스대학교와 KAIST의 프로젝트는 지원자 84명 중 13명이 당선됐다.

과학자들은 로봇 시스템을 만들고트위스트 스레드-트위스트 스트링 액추에이터, TSA를 기반으로 한 병렬 유형의 링크로 구성된 조작기. 이를 통해 이러한 시스템의 페이로드와 관리의 정확성을 2-3 배 높일 수 있습니다. TSA 기반 드라이브에서 스레드는 엔진의 한쪽에 고정되고 두 번째 끝은 페이로드를 움직이는 작동 체 또는 메커니즘에 부착됩니다. 비틀림의 결과로 나사산이 줄어들고 작동 몸체가 움직입니다.

이 유형의 드라이브에는 여러 가지 고유 한모든 종류의 로봇 시스템의 개발 및 설계에 매력을주는 이점은 경량, 고도로 개발 된 노력, 정확성, 설계 및 설치의 유연성입니다.

Innopolis University의 메카트로닉스, 제어 및 프로토 타이핑 연구소 책임자 Igor Gaponov

대부분의 로봇 팔기존 드라이브를 사용한 순차적 구조는 상대적으로 낮은 부하 용량을 갖습니다. 이러한 장치의 드라이브는 일반적으로 조인트-조인트에 설치되므로 로봇의 "숄더"는 나머지 5-6 드라이브를 강제로 이동시킵니다. 결과적으로, 예를 들어 500kg 무게의 조작기는 페이로드의 50kg 이하를 들어 올릴 수 있습니다. 그러나 TSA 기반의 새 드라이브 및 링크를 사용하여로드 용량을 유지하면서 이러한 조작기의 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 그러나 개발 팀의 전문가들은이 수치를 3 배 늘려 500kg 무게의 로봇이 최대 150kg의 페이로드를 들어 올릴 수 있도록 계획하고 있습니다.

또 다른 인기있는 산업 등급델타 로봇이라고도하는 넓은 작동 범위를 가진 병렬 유형의 장치 인 TSA를 사용할 계획 인 조작기. 고속이지만 운반 능력이 낮기 때문에 성능 저하없이 다기능 로봇 그립을 이러한 조작기에 설치할 수 없습니다. 그러나 TSA의 무게가 가벼우면 더 유연하고 가벼운 로봇 그립을 만들 수 있습니다. 예를 들어,이 드라이브의 모터는 로봇을 기준으로 그리퍼에서 원격으로 설치할 수 있으므로 로봇 팔에 고정 된 브러시의 질량은 200-300g을 넘지 않습니다 무게가 0.5kg 이상인 대부분의 상용 아날로그와 달리

이 프로젝트에 대한 작업은 3 월에 시작되어 지속될 예정입니다.2021 년 말까지. 공동 팀은 13 명으로 구성됩니다. 이노 폴리스 대학의 프로젝트는 Igor Gaponov와 KAIST의 류지환 교수가 이끄는 프로젝트입니다. 러시아 IT 대학교는 수학적 장치의 개발과 TSA를 기반으로 한 구조의 합성을 담당합니다. 2 학년 중반에 과학자들은 이러한 장치에 대한 제어 시스템 개발을 완료하고 합성 메커니즘에 대한 실험을 수행 할 계획입니다. KAIST 직원은 적응 관리 시스템 개발에 중점을두고 수동성을 기반으로 시스템을 개발할 것입니다. 두 나라의 과학자들은 프로토 타입과 실험을 공동으로 제조 할 것입니다.

2 년간 연구자들은TSA 기반 병렬 메커니즘 및 로봇의 정적 및 동적 모델링의 이론적 기초, 특수 힘 센서없이 환경에서 로봇에 대한 외부 영향에 대한 정보를 얻는 방법 개발, 이러한 로봇의 디자인 분류 및 TSA 사용을 고려한 특성 특성 설명 원하는 특성, 최적화 된 구조의 로봇 프로토 타입 합성, 자동 계획을위한 수학적 장치 개발 링크 및 로봇 궤적의 최적화 및 트위스트 스레드 및 그 기반 장치의 개별 드라이브에 대한 적응 형 제어 시스템.

Innopolis University의 직원에 따르면개발 및 구축 된 모듈을 기반으로 산업 매니퓰레이터 및 공작 기계, 인간-기계 인터페이스, 의료 로봇, 외골격 등 현대 기술의 거의 모든 분야에서 사용될 장치 및 시스템을 설계 할 수 있습니다. TSA 기반의 개별 모듈은 모바일 로봇 및 선형 드라이브가 필요한 다른 시스템에서 구현할 수 있습니다.