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사족 보행 로봇 발의 비평탄 지형 착지 성능 비교 (Performance Comparison on landing on uneven terrain of quadruped walking robot foot )
Abstract :
본 연구는“험로 보행을 위한 로봇 발의 개발”을 위해 연구되었으며, 본 연구의 목적은 평행링크구조의 로봇 발과 현재 사족 보행 로봇의 사용 되고 있는 점접촉 구조의 로봇 발이 로봇의 보행 성능에 미치는 영향을 비교 분석하여 비평탄 지형에서 평행링크구조 로봇 발이 가지는 보행 우수성을 입증하는데 있다. 비평탄 지형에서의 슬립은 로봇의 동적 균형을 깨트려 로봇 자세 수정을 위한 로봇다리의 높은 반응속도와 구동력을 요구하게 되며 이를 만족하지 못할 경우 로봇의 전복을 초래하거나 로봇의 전체 구동시간이 단축되기 때문에 로봇의 보행 시 슬립은 로봇의 안정된 보행과 전체 에너지 소비에 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 사족 보행 로봇의 트롯 보행 시 두 구조 로봇발의 슬립을 비교하기 위하여 비평탄 지형을 정량화하였으며 마찰력을 이용한 Anti-Slip Margin을 정의하였다. 그리고 Anti-Slip Margin을 검증하기 위해 동역학 해석 툴인 RecurDyn을 이용해 시뮬레이션 환경을 구성하였다. 시뮬레이션을 이용하여 정형 돌출물에서의 Anti-Slip Margin에 대한 보행 성능의 검증을 수행 하였고 정형 돌출물 착지지형 보행 시 평행링크구조 로봇 발이 점접촉 구조 로봇 발보다 슬립에 대해 우수한 성능을 나타내었다. 그로 인해 평행링크 구조 로봇 발이 가지는 안정된 보행과 전체 동력소비량에서의 우수성을 검증할 수 있었다.
