본 논문에서는 민첩한 휴머노이드 로봇을 위한 선형 액추에이터의 개발에 대해 논의한다. 대부분의 선형 액추에이터는 회전형 액추에이터보다 강성이 크며, 큰 감속비 또는 유압 시스템을 사용하여 고하중 환경에서 사용되도록 구성된다. 그러나 매우 역동적인 휴머노이드 로봇에 선형 액추에이터를 적용하기 위해서는, 충격을 견딜 수 있는 큰 강성에 더해 정확한 속도 제어, 낮은 임피던스 힘 제어, 높은 동력 밀도와 같은 요구사항을 만족해야 한다[1]. 특히 고대역폭 힘 제어를 위해서는 관절 단계에서의 기계적 임피던스를 최소화해야 한다. 이러한 한계를 보완하기 위해, 본 논문은 기계적 임피던스를 최소화하고, 큰 나사 간격을 갖는 볼 스크류만을 고동력 밀도 BLDC 모터에 직접 고정함으로써 궁극적으로 우수한 백드라이브 성능을 갖는 선형 액추에이터를 제안한다. 이러한 특성을 고려하여 선형 액추에이터 제어기를 설계하였고, 실제 액추에이터에서 제어기의 성능과 기능을 검증하였다. 마지막으로, 실제 보행이 가능한 이족 보행 로봇의 다리에 선형 액추에이터를 적용함으로써, 민첩한 모터 성능을 갖는 휴머노이드 로봇에 최적화되어 있음을 시연한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.