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기구 설계·최적설계 기반 형상적응 로봇 핸드 시스템 연구

Mechanism Design and Optimization for Shape-Adaptive Robotic Hand Systems Research

연구 내용

유연조인트 순응 센싱과 흡착식 적응 그리퍼의 구조를 기구 설계와 최적화 관점에서 결합하여, 다양한 물체에 대해 안정적인 접촉·흡착을 구현하는 로봇 핸드 연구

본 분야는 로봇 핸드의 접촉 안정성을 확보하기 위해, 순응 센싱을 제공하는 유연조인트 구조와 물체 형상에 반응하는 흡착식 적응 메커니즘을 함께 설계하는 접근을 취합니다. 외력에 따라 변형되는 하부·상부 조인트 및 변형부를 통해 힘 또는 모멘트 정보를 얻고, 이를 적응 제어에 활용할 수 있는 입력 기반을 마련합니다. 동시에 직선 실린더 배열 기반의 가이드 홈-적응 수단-진공 홀을 구성하여 압력 조건에서 적응 수단의 후퇴 거동과 흡착 유지가 함께 일어나도록 합니다. 또한 다품종 생산을 위한 하이브리드 그리퍼 개발에서 고출력 밀도 모터와 형상적응형 핑거 개념을 통합해 작업 성능을 맞추는 차별성을 보유합니다.

관련 연구 성과

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1

연구 흐름

초기 연구에서는 유연조인트 기반 순응 구조를 설계하여 외력에 따른 변형량 계측과 힘·모멘트 추정의 개념을 확립했습니다. 이후 로봇 말단에서 비정형 물체 흡착을 목표로 직선 실린더 배열 흡착식 적응 그리퍼의 가이드 홈, 진공 홀, 스토퍼 구성을 개발했습니다. 2022년부터는 고출력 밀도 모터 적용 하이브리드 그리퍼 과제를 수행하며, 순응 센싱과 형상적응 흡착을 동일 시스템에서 동작시키는 방향으로 통합 설계를 진행했습니다. 결과적으로 접촉 상태 기반 적응과 공정 적용성을 함께 고려하는 연구 궤적을 형성했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 힘-모멘트 기반 적응 제어
  • 형상적응 흡착 전략
  • 순응-진공 통합 그리퍼 설계
  • 다품종 취급 자동화
  • 고출력 구동 기반 그리퍼
  • 접촉 안정성 확보
  • 하이브리드 핑거 구조
  • 그리퍼 제어 로직 구성
  • 병렬형 로봇 연동 메커니즘
  • 작업 반복성 및 수율 향상

관련 특허

구분

제목

1

유연조인트로 구성된 순응장치

2

직선 실린더 배열을 갖는 흡착식 적응형 그리퍼

관련 프로젝트

구분

제목

1

주조, 가공, 조립 공정의 다품종 생산을 위한 고출력 밀도 모터 적용 10kg 핸들링이 가능한 하이브리드 그리퍼 기술개발