우주 정세작업용 로봇 핸드의 손가락 개발

전문가 제언

○ 로봇 핸드의 손가락은 손목의 높은 자유도를 확보해야 하지만 액추에이터 설치 공간이 부족하여 구조와 제어에 관한 문제를 가지고 있다. 사람의 손은 정교한 동작을 위하여 다수의 관절과 근육으로 구성되어 있다. 손가락은 DIP 관절(Distal Inter Phalangeal joint), PIP 관절(Proximal Inter Phalangeal joint), MP 관절(Metacarpal Phalangeal joint) 등 3개의 관절로 구성되어 있다. DIP 관절의 1회전 자유도, PIP 관절의 1회전 자유도, MP 관절의 피치(pitch), 요(yaw)의 2자유도 등 총 4자유도를 가지고 있다.

- 손목은 다양한 방향에서 파지 대상 물체에 접근이 가능하도록 롤, 피치, 요의 3 자유도를 가지고 있다. 손가락과 손목의 자유도를 구현하는 대부분의 근육은 각 관절이 아닌 상박에 위치하고 있다. 따라서 손은 부피는 작지만 강력한 힘으로 정교한 작업을 수행할 수 있다.

○ 이번에 개발한 우주용 정세작업 핸드의 집게손가락은 주로 레버나 버튼 등의 조작 및 손가락으로 잡는 미세한 작업 등을 고려해서 개발하였다. 사람의 집게손가락과 마찬가지로 3마디로 되어 있으며, 액추에이터는 한 개로 되어 있다. 액추에이터는 THK(주)에 의해 개발되었으며, 모터, 하모닉 기어, 볼 스크루를 일체화해서 밀봉이 가능한 구조로 되어 있어 우주환경에 대응할 수 있도록 하였다.

○ 우주 로봇은 우주에서의 작업효율을 최대한으로 높이기 위해 개발되기 때문에 당연히 지구에서의 로봇과는 차별화되어야 한다. 우주항공 연구개발기구(JAXA)에서는 우주 로봇을 궤도상 로봇, 혹성탐사 로봇, 유인 우주활동 지원 로봇으로 분류하고 있다. 우주활동을 지원하는 로봇에게 는 기기의 교환이나 조립, 수리, 실험기기의 회수 등 다양한 작업을 하게 되는데 가장 유용하게 사용되는 것이 로봇 핸드이며 그 가운데 로봇 핑거의 역할은 작업의 정밀성 및 신뢰성을 좌우하는 핵심기술이다.

저자

Taihei Ueno, Mitsushige Oda

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2010

권(호)

28(3)

잡지명

日本ロボット學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

349~359

분석자

심*일

분석물

• 우주 정세작업용 로봇 핸드의 손가락 개발.pdf [416,409 byte]

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