맥슨모터로 구동되는 로봇 핸드

사람의 움직임과 유사한 로봇 핸드의 개발은 급속도로 발전하고 있으며 다섯 손가락을 모두 갖춘 섬세한 그리퍼는 더 이상 상상이 아닌 현실이 되고 있습니다. 머지않아 다지 로봇 핸드가 일상 생활에서도 사용될 것입니다. 지금까지 두세 개의 손가락을 갖춘 단순한 형태의 그리퍼가 사용되었지만 곧 정교한 다섯 손가락을 가진 로봇 핸드가 섬세함을 요하는 일들을 하게 될 것입니다. 이렇듯 마이크로일렉트로닉스와 마이크로메카닉스 분야의 큰 진보는 개별 제어가 가능하고 인간의 손과 유사한 로봇 핸드 관절의 제조를 가능하게 하며 이에 필요한 복합적인 메커니즘과 전자식 제어는 표준 부품을 사용하면서 서로 응용될 수 있습니다.

인간의 손은 무엇보다도 가장 일반적이고 정교한 도구 중 하나입니다. 이미 연구가들은 수년간 인간의 손에 대해 그 특성과 기능들을 연구해 왔으며 연구 결과는 미래의 로봇 핸드의 설계를 위해 사용되고 있습니다. 독일 항공 우주 센터(DLR)는 하얼빈 공업 대학(Harbin Institute of Technology (HIT))과 함께 새로운 로봇 핸드를 개발했습니다. 초소형, 정밀 구동 및 고성능 통신 기술의 도움으로, 이들의 로봇 핸드의 개발은 인간과 유사한 그리퍼에 대해 새로운 기준을 제시할 수 있었습니다. 새로운 DLR-HIT-Hand II는 네 개의 관절로 이루어진 다섯 손가락과 세 개의 자유도를 가지며 이전 모델인 DLR-HIT-Hand보다 더 작고 가볍습니다. 네 손가락은 원뿔 모양의 부분들을 잡는데 필요하고 엄지 손가락은 “균형추”의 역할을 합니다. 이 로봇 핸드의 완벽한 사용을 위해서는 다양한 기계적 동작들이 적절히 제어되어야 하므로 효율적인 정보 채널이 매우 중요합니다.

제어를 위한 고속 통신 방식
DLR-HIT-Hand II의 손가락 안으로 모터들이 직접 장착됩니다. 각각의 드라이브가 실제와 같은 동작을 위해서는 위치와 구동 데이터에 관한 제어 프로세서의 정보가 특히 중요합니다. 따라서 각 손가락의 관절에는 자체 개발한 비접촉 앵글 센서와 토크 센서가 내장 되어 있으며 이 두 개의 센서들은 분해능이 뛰어나야 합니다. 고속의 통신 방식은 데이터의 흐름을 전송합니다. 목표 값과 현재 값의 비교를 위한 신속한 피드백은 특히 정밀하고 섬세한 어플리케이션의 제어에 매우 중요하며 데이터의 양 뿐 아니라 전송 속도 또한 매우 중요합니다. 이 어플리케이션을 위해 특별히 개발된 내장형 고속 통신 방식은 25Mbps로 실시간 처리가 가능하며 FGPAs(Field Programmable Gate Array)에 기초를 두고 있습니다. 로봇 핸드와 제어 프로세서의 외부 직렬 연결을 위해서는 세 개의 케이블이 필요하며 PCI-플러그인 카드의 시그널 프로세서인 이 실제 제어는 일반 PC에 내장되어 있습니다. 사용이 쉬운 인터페이스는 PC에서 로봇 핸드의 제어를 가능하게 하며, 이 때 모든 센서 데이터는 모니터에서 확인할 수 있습니다. 데이터 디스플레이, 제어 및 로봇 핸드와 컴퓨터로의 연결은 산업 환경에서의 사용을 위해 실용적으로 설계되었습니다.


맥슨 플랫 모터의 사용

각각의 손가락은 독립적인 제어가 가능하도록 여러 개의 드라이브를 필요로 하며 이 경우에는 15개의 홀 센서 타입 브러시리스 DC 모터가 사용됩니다. 맥슨 모터의 EC 20 flat 모터는 합리적인 가격과 컴팩트한 디자인으로 높은 출력 밀도를 갖춘 제품이라는 점에서 여러 요구 사항을 충족시킵니다. 홀 센서 타입의 이 모터는 외경 Ø 21.2 mm, 길이 10.4 mm, 무게 15 g이며, 동일한 직경의 HDUC 05 라인의 하모닉 드라이브(Harmonic drive) 기어와 결합됩니다. 3W급의 이 모터는 12V와 24V의 정격전압 선택이 가능하며 최대 토크가 8.04 mNm입니다. 다이내믹한 구동과 예압 볼베어링은 회전 방향의 전환 등 제어 명령에 대한 정밀한 반응을 보장하며 디지털 홀센서는 제어기가 정확한 위치를 파악하도록 해줍니다. 모터의 무부하 속도는 9,300 rpm 입니다.


정확한 피드백과 통신 기술을 통한 신속한 데이터 전송력을 갖춘 컴팩트 드라이브 기술로 새로운 버전인 DLR-HIT-Hand II는 매우 섬세하고 정밀한 제어가 가능합니다. 오늘날 마이크로메카닉스와 마이크로일렉트로닉스는 서로를 완벽하게 보완하며 이전에는 고가의 특수 개발로도 상상할 수 없었던 뛰어난 제품들을 표준 부품만으로도 생산을 가능하게 합니다.

 © maxon motor ag

바로가기

저희 제품 내비게이터를 이미 알고 계십니까?

 

Shop에서 빠르게 직접 주문하실 수 있습니다.

 

컨피규레이터는 저희 하이라이트입니다. 저희 스페셜 X-drives 제품 라인을 통해 가능한 모든 커스터마이징을 경험해보세요. 한 번 시도해 보세요!

 

Selection Program

아직 모르시나요? 특수한 환경적

요구 사항이 있습니까? 바로 여기에서 이 파라미터를 이용해 고객에게 맞는 최고의 드라이브를 찾을 수 있습니다.

 

maxon 적용분야 저희 제품이 사용되는 분야에 대한 흥미진진한 스토리를 읽어보세요.

문의

㈜맥슨모터코리아

서울시 서초구반포대로 14길 27, 한국 06652
+82 (2) 3486 3441 +82 (2) 3486 8836
문의