일반기술

접촉감지를 이용한 힘 / 모멘트 센서

* 구성 및 원리 본 기술은 X, Y, Z축으로 구성된 공간좌표계상에서 상기 3축 방향의 힘 성분과 상기 3축을 중심으로 회전하는 모멘트의 성분을 각각 검출하기 위한 힘/모멘트 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고정수단의 외면에 구비된 다수의 접촉센서에서 감지하는 외부 접촉의 정보를 이용하여 외부 접촉에 의해 발생하는 힘 및 모멘트를 검출할수 있도록 한 힘/모멘트 센서에 관한 것이다. 본 기술은 외부 지지체에 고정되는 직육면체의 고정수단이 설치되고, 이 고정수단의 각 면에 위치하여 외부 물체와의 접촉을 감지하는 감지수단이 설치되고, 이 감지수단은 중앙감지수단과 주변감지수단으로 구성되며, 이 중앙감지수단은 각 면의 중앙에 위치하는 접촉센서로 구성되며, 주변감지수단은 각 면의 중앙을 중심으로하여 그 주변에 분포되는 다수의 접촉센서로 구성된다. * 기술적 배경 힘/모멘트 센서에는 다양한 종류의 것이 있으나, 대부분의 경우 외부로부터 가해진 힘과 모멘트에 의해서 발생하는 센서의 변형을 스트레인 게이지(strain gauge) 등을 이용하여 검출함으로써 가해진 힘과 모멘트의 값을 계산하는 방법을 사용하고 있다. 외력에 의한 센서의 변형에 근거한 종래의 힘/모멘트 센서는, 외부로부터 상기 센서에 작용하는 힘/모멘트를 연속적인 값으로 매우 정확하게 검출할 수는 있으나, 비교적 높은 가격 때문에 산업체에서의 보편적인 사용이 어렵다는 문제점이 있었다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술의 접촉감지를 이용한 힘 / 모멘트 센서는 종래 로봇의 교시(teach) 로봇을 교시하기 위하여 교시상자(teach pendant)를 이용하는 방법을 대신할 있으므로 로봇 산업분야에 적용될 것으로 예상할 수 있다. 로봇산업은 자동화기술이 보급되면서 점차 시장이 증가되고 있으며, 보다 정밀하게 로봇을 제어하는 기술이 필요하다는 점에서 본 기술은 로봇산업에서 유용하게 이용될 것으로 보인다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점을 갖는다. 본 기술의 접촉감지를 이용한 힘 / 모멘트 센서는 보다 간단한 구조를 채택하여 적은 비용으로도 외부에서 작용하는 힘 및 모멘트의 방향을 검출해 낼 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.