이금수
2001-03-17 17:31:27
3
160
안녕하세요..!
저는 지금 마이크로 프로세서를 사용해서 로보트를 만들고 있는
전자공학과 연구원입니다.
이번에 로보트팔을 디자인 하는데, 유압식이나 아니면 공압식을
사용해서 만드려고 합니다.
기존에는 모터를 사용하여 회전운동을 직선운동으로 바꾸었습니다.
생각을 바꾸어서 유압식이나 공압식으로 제어를 하려고 합니다.
포크레인처럼 말이죠...!
근데 이 파트에는 가지고 있는 지식이 전혀 없어서 이렇게 게시물을
게제 합니다.
제가 만들고 있는 로보트는 소형으로서 가로가 20cm 높이가 50cm정도
되는 것입니다.
구상하고 있는 방법은 포크레인과 비슷합니다.
어떤 것을 사용하면 좋을까요..?
유압 과 공압중에서...?
그리고 이런 실린더를 사용할 경우 어떻게 제어를 하는지요..?
많은 질문들이 있지만 일단 여기까지 만 부탁드립니다.
많은 의견 부탁드립니다.
오늘도 좋은 하루 되세요..!
저는 지금 마이크로 프로세서를 사용해서 로보트를 만들고 있는
전자공학과 연구원입니다.
이번에 로보트팔을 디자인 하는데, 유압식이나 아니면 공압식을
사용해서 만드려고 합니다.
기존에는 모터를 사용하여 회전운동을 직선운동으로 바꾸었습니다.
생각을 바꾸어서 유압식이나 공압식으로 제어를 하려고 합니다.
포크레인처럼 말이죠...!
근데 이 파트에는 가지고 있는 지식이 전혀 없어서 이렇게 게시물을
게제 합니다.
제가 만들고 있는 로보트는 소형으로서 가로가 20cm 높이가 50cm정도
되는 것입니다.
구상하고 있는 방법은 포크레인과 비슷합니다.
어떤 것을 사용하면 좋을까요..?
유압 과 공압중에서...?
그리고 이런 실린더를 사용할 경우 어떻게 제어를 하는지요..?
많은 질문들이 있지만 일단 여기까지 만 부탁드립니다.
많은 의견 부탁드립니다.
오늘도 좋은 하루 되세요..!
유/공압을 이용하여 로봇을 제작하시겠다니 관심이 가는군요.
그런데 제작하시는 로봇의 크기가 매우 작군요.
일단 유공압을 이용하여 로봇을 설계하는 경우 두 Actuator의 비교를 해보지요. 우선 공압은 로봇 Manipulator의 Actuator로서 그리 좋은 역할을 기대하긴 힘들다고 보여집니다.
적어도 로봇이라면 위치제어는 기본인데 공압의 위치제어는 가변부하인경우 그리 잘되지 않고(매우 높은 Compressibility) 투자대비 효과가 적은게 흠이지요. 공압이 취급은 간편하고 가격이 상대적으로 저렴한 반면 제어 성능은 좋질 않지요.
유압은 매우 훌륭한 Actuator로써 역할을 기대할 수 있지요.
장단점이나 기타 자세한 사항은 유압관련 사이트를 참고하시어 공부하시고
유압을 이용하여 로봇을 제작하는 경우 필요한 것을 나열해보기로 하지요.
먼저 유압Unit이 당연히 있어야 하겠지요. 모터와 펌프로 구성된 동력원인데 모터를 사용하는 경우 전기는 배터리 혹은 우리주변 어디서든지 쉽게 얻을 수 있는 전기를 사용하면되지만 유압이나 공압은 해당 동력원을 제공하는 파워 소스가 필요합니다.
일단 유압유닛이 준비되고 해당 Manipulator의 Actuator로서 유압 실린더를 이용할 것이고 - 당연히 복동식으로- 이것을 제어하기 위해서는 솔레노이드 밸브 ( 될수 있으면 플래퍼형의 정밀 위치제어가 가능한 )가 있어야겠고 위치 피드백을 위해 리니어 센서 (혹은 LVDT나.변형된 Rotary Sensor ...)가 필요하고 이들 신호와 유기적인 제어를 위한 Micro Controller가 필요하겠지요. 그런데 이런 것들은 20X50센티정도의 소형 포크레인 같은 로봇에 적용할 정도로 소형은 배보다 배꼽이 큰 경우가 많습니다. 따라서 결론을 말씀드리면 이런 소형 로봇의 개발에 유압을 이용하는 경우는 특수하게 개발되는 혹은 정밀 가공을 통해 자작을 하는 경우 또는 충분한 연구비와 유압제어에 숙달된 연구원이 있다면 가능하겠으나 될 수 있으면 이런 소형에서는 적용하지 않는 편이 경제적이라고 볼 수 있습니다.
물론 개인의 의견이지만 경험에 의한 것으로 조금이라도 도움이 되길 바라며 적어보았습니다.
만일 유공압을 꼭 적용해야만 된다면 당연히 적용해야하지만 모터를 사용해도 된다면 경제성을 반드시 고려해 보시는 것이 좋을 것 같군요.
* 대형 로봇의 경우 유압이 오히려 경제적이며 안정성이 우수합니다.
그런데 제작하시는 로봇의 크기가 매우 작군요.
일단 유공압을 이용하여 로봇을 설계하는 경우 두 Actuator의 비교를 해보지요. 우선 공압은 로봇 Manipulator의 Actuator로서 그리 좋은 역할을 기대하긴 힘들다고 보여집니다.
적어도 로봇이라면 위치제어는 기본인데 공압의 위치제어는 가변부하인경우 그리 잘되지 않고(매우 높은 Compressibility) 투자대비 효과가 적은게 흠이지요. 공압이 취급은 간편하고 가격이 상대적으로 저렴한 반면 제어 성능은 좋질 않지요.
유압은 매우 훌륭한 Actuator로써 역할을 기대할 수 있지요.
장단점이나 기타 자세한 사항은 유압관련 사이트를 참고하시어 공부하시고
유압을 이용하여 로봇을 제작하는 경우 필요한 것을 나열해보기로 하지요.
먼저 유압Unit이 당연히 있어야 하겠지요. 모터와 펌프로 구성된 동력원인데 모터를 사용하는 경우 전기는 배터리 혹은 우리주변 어디서든지 쉽게 얻을 수 있는 전기를 사용하면되지만 유압이나 공압은 해당 동력원을 제공하는 파워 소스가 필요합니다.
일단 유압유닛이 준비되고 해당 Manipulator의 Actuator로서 유압 실린더를 이용할 것이고 - 당연히 복동식으로- 이것을 제어하기 위해서는 솔레노이드 밸브 ( 될수 있으면 플래퍼형의 정밀 위치제어가 가능한 )가 있어야겠고 위치 피드백을 위해 리니어 센서 (혹은 LVDT나.변형된 Rotary Sensor ...)가 필요하고 이들 신호와 유기적인 제어를 위한 Micro Controller가 필요하겠지요. 그런데 이런 것들은 20X50센티정도의 소형 포크레인 같은 로봇에 적용할 정도로 소형은 배보다 배꼽이 큰 경우가 많습니다. 따라서 결론을 말씀드리면 이런 소형 로봇의 개발에 유압을 이용하는 경우는 특수하게 개발되는 혹은 정밀 가공을 통해 자작을 하는 경우 또는 충분한 연구비와 유압제어에 숙달된 연구원이 있다면 가능하겠으나 될 수 있으면 이런 소형에서는 적용하지 않는 편이 경제적이라고 볼 수 있습니다.
물론 개인의 의견이지만 경험에 의한 것으로 조금이라도 도움이 되길 바라며 적어보았습니다.
만일 유공압을 꼭 적용해야만 된다면 당연히 적용해야하지만 모터를 사용해도 된다면 경제성을 반드시 고려해 보시는 것이 좋을 것 같군요.
* 대형 로봇의 경우 유압이 오히려 경제적이며 안정성이 우수합니다.
공지사항
그리 작은 로보트를 유압을 이용해 구현한다면 유압기기류를 만드는데 엄청난 자금이 소요될 것입니다.
로봇의 위치제어를 위해서는 Feedback용 센서가 필요하고 실린더는 아주 소형일 텐데 극소량을 유압밸브를 통해 정밀 제어를 하기 위해서는 특수한 서보밸브 혹은 유사한 밸브를 제작해야 하는데 난감하기 이를데 없군요..
정밀 제어를 위해서는 반드시 각 엑츄에이터의 이동 거리를 측정해서 콘트롤러에 연결시켜주어야 합니다. 아니면 간 거리를 콘트롤러가 어떤 방법을 통해서 알고 있어야 합니다. 소형일 경우 장난이 아니죠.. 모든 센서가 원하시는 크기로는 나와 있지 않습니다. 직접 개발을 해야하지요.. 있다하더라도 비싸구요...
저 개인적으로는 역시 모터를 쓰시는 것이 유리할 것으로 생각됩니다. 소형 Step 모터라 하더라도 로봇이 작다면 상대적으로 크죠..
혹 초음파 모터라는 것이 있는데 이런 곳에 적용하시는 것은 어떨런지 모르겠네요.. 직경은 Step모터 크지만 아주 얇게 되어 있어 적용가능성이 있습니다.
두서없는 답변 읽어주신것 감사합니다.