동력 보조 로봇 팔은 로봇 공학 분야에서 널리 사용되는 자동 기계 장치입니다. 산업 제조, 의료, 엔터테인먼트 서비스, 군사, 반도체 제조, 우주 탐사 등 다양한 분야에서 찾아볼 수 있습니다. 형태는 다양하지만, 모든 동력 보조 로봇 팔은 명령을 받아 3차원(또는 2차원) 공간의 특정 지점에서 작동할 수 있다는 공통적인 특징을 가지고 있습니다. 그렇다면 이처럼 높은 성능을 요구하는 동력 보조 로봇 팔의 설계 요건은 무엇일까요? 아래에서 자세히 살펴보겠습니다.
1、동력 보조 로봇 팔은 높은 하중 지지력, 우수한 강성 및 경량성을 갖춰야 합니다.
동력 보조 로봇 팔의 강성은 공작물 파지 시 안정성, 속도 및 위치 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 강성이 부족하면 로봇 팔의 수직 방향 굽힘 변형과 수평 방향 비틀림 변형이 발생하여 로봇 팔이 진동하거나 공작물이 걸려 움직이지 못할 수 있습니다. 이러한 이유로 일반적으로 로봇 팔에는 강성 가이드 로드가 사용되어 강성을 높이며, 각 지지대와 연결부 또한 필요한 구동력을 견딜 수 있도록 특정 강성 기준을 충족해야 합니다.
2、동력 보조 로봇 팔의 동작 속도는 적절해야 하며 관성은 작아야 합니다.
로봇 팔의 이동 속도는 일반적으로 제품 생산 리듬에 따라 결정되지만, 단순히 고속만을 추구하는 것은 바람직하지 않습니다. 동력 보조 로봇 팔은 정지 상태에서 정상 속도에 도달하면 출발하고 정상 속도에 도달하면 정지합니다. 속도 변화 과정은 속도 특성 곡선으로 나타납니다. 보조 로봇 팔의 무게가 매우 가볍기 때문에 출발과 정지가 매우 부드럽습니다.
3、보조 로봇 팔의 동작은 유연해야 합니다.
동력 보조 로봇 팔의 구조는 소형화 및 컴팩트화되어야 하며, 이를 통해 로봇 팔의 움직임이 가볍고 유연해질 수 있습니다. 붐에 롤링 베어링이나 볼 가이드를 추가하면 붐의 움직임을 더욱 빠르고 부드럽게 만들 수 있습니다. 또한, 캔틸레버 매니퓰레이터의 경우, 팔에 있는 부품들의 배치, 즉 회전, 들어올리기, 지지 중심에서 움직이는 부품들의 무게로 인한 토크 편차를 계산하는 것도 고려해야 합니다. 불균형 토크는 로봇 팔의 움직임을 보조하는 데 방해가 됩니다. 과도한 불균형 토크는 동력 보조 로봇 팔의 진동을 유발하여 들어올릴 때 가라앉게 하고, 움직임의 유연성을 저해할 수 있습니다. 심한 경우, 보조 로봇 팔과 기둥이 고착될 수도 있습니다. 따라서 동력 보조 로봇 팔을 설계할 때는 팔의 무게 중심이 회전 중심을 통과하거나 회전 중심에 최대한 가깝게 위치하도록 하여 편향 토크를 줄여야 합니다. 양팔을 동시에 작동시키는 로봇 팔의 경우, 균형을 이루기 위해서는 팔의 배치가 중심을 기준으로 최대한 대칭적이어야 합니다.
4、보조 로봇 팔의 동작은 유연해야 합니다.
동력 보조 로봇 팔의 구조는 소형화 및 컴팩트화되어야 하며, 이를 통해 로봇 팔의 움직임이 가볍고 유연해질 수 있습니다. 붐에 롤링 베어링이나 볼 가이드를 추가하면 붐의 움직임을 더욱 빠르고 부드럽게 만들 수 있습니다. 또한, 캔틸레버 매니퓰레이터의 경우, 팔에 있는 부품들의 배치, 즉 회전, 들어올리기, 지지 중심에서 움직이는 부품들의 무게로 인한 토크 편차를 계산하는 것도 고려해야 합니다. 불균형 토크는 로봇 팔의 움직임을 보조하는 데 방해가 됩니다. 과도한 불균형 토크는 동력 보조 로봇 팔의 진동을 유발하여 들어올릴 때 가라앉게 하고, 움직임의 유연성을 저해할 수 있습니다. 심한 경우, 보조 로봇 팔과 기둥이 고착될 수도 있습니다. 따라서 동력 보조 로봇 팔을 설계할 때는 팔의 무게 중심이 회전 중심을 통과하거나 회전 중심에 최대한 가깝게 위치하도록 하여 편향 토크를 줄여야 합니다. 양팔을 동시에 작동시키는 로봇 팔의 경우, 균형을 이루기 위해서는 팔의 배치가 중심을 기준으로 최대한 대칭적이어야 합니다.
게시 시간: 2023년 4월 26일