진동 절연은 자율주행 및 전기차에서 승차감과 안전을 위해 필수적이지만, 기존의 능동 시스템은 종종 높은 에너지 소비로 인해 제약을 받는다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 토크 효율적인 진동 절연을 위해 웜기어 기반 시리즈 탄성 액추에이터(Worm gear-based Series Elastic Actuator; WSEA)를 제안한다. 제안된 액추에이터는 웜기어 메커니즘과 시리즈 탄성 요소를 통합한다. 웜기어의 고유한 셀프 록킹(self-locking) 성질을 활용함으로써, WSEA는 연속적인 모터 토크 없이도 외부 하중을 지지하고 백드라이버빌리티(back-drivability)를 방지하는 동력 없는 브레이크 메커니즘을 구현한다. 또한 저교란 기간에는 진동 억제를 위한 능동 힘 제어와 셀프 록킹 브레이크 모드를 전환함으로써 에너지 효율을 높이는 스위칭 제어 알고리즘을 개발한다. ISO Class D 도로 프로파일에 기반한 시뮬레이션 결과, 제안된 WSEA 시스템은 수직 진동을 효과적으로 절연하는 동시에 기존의 능동 제어 방법에 비해 토크 소비를 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 모빌리티 플랫폼에서 에너지 효율적인 서스펜션 시스템을 위한 유망한 접근을 시사한다.

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