일반기술

줄방식 병렬 머니퓰레이터

두이스부르크 대학교(Universität Duisburg-Essen)의 Manfred Hiller교수는 줄방식 병렬 머니퓰레이터(Tendon-based parallel manipulator)라는 새로운 접근방식을 개발했다. 새로 개발된 이 줄방식 병렬기구는 기계적 설계는 기존의 머니퓰레이터에 비하여 매우 단순하지만, 과구동 시스템(redundant system)으로 연관된 문제에 있어서 기계적 한계와 장애물을 피하는 등의 하부 작업을 수행하는데도 매우 탁월한 성능을 나타낸다. 기존의 제어가능한 작업공간(controllable workspace)은 복잡한 형상을 가지며, 닫힌 형태(closed form)로는 표현될 수 없었는데, 이러한 제약 조건을 극복한 시스템이다. n자유도의 말단장치를 위해서는 최소한 n+1의 줄이 필요하기 때문에 이 시스템은 기구학적으로 과구동 시스템(redundant system)이 되며, 이는 특이점을 줄이는 데 사용할 수 있다.줄방식 병렬 머니퓰레이터로 응용된 로봇(Tendon-driven parallel robot)의 경우 액츄에이터는 고정되고, 하중은 여러 설치된 액츄에이터 간에 분할되기 때문에 에너지 면에서 매우 효율적이다. 그러므로 무거운 부하를 다루는 로봇에 매우 적당하고 또한 높은 가속도를 달성할 수 있게 한다는 특징이 있다. 경량의 구조를 요구하는 기계설계, 로봇 혹은 빠른 동역학과 같은 측면에서 병렬 기구학 구조를 가진 줄방식 구조는 매우 유망한 설계이며, 역학 및 로보틱스, 메카트로닉스, 인공 보철장치 분야에서 다양한 연구 주제로서의 큰 잠재력을 가지고 있다. 또한 이를 응용한 기계 시스템은 구조가 한층 단순화되어, 경제적으로 쉽게 제작될 수 있다는 이점이 있다.