Optimal Design of Passive Gravity Compensation System for Articulated Robots

Abstract

본 논문에서는 수직다관절 로봇에 걸리는 중력 토크를 보상하는데 주로 사용되는 스프링 중력보상장치의 최적설계에 대하여 기술하였다. 스트레스, 좌굴, 피로 조건과 같은 스프링 설계에 대한 다수의 비선형 제약 조건을 반영하면서, 동시에 계산 시간을 줄이기 위하여, SQP(Sequential Quadratic Programming)를 적용하였다. 또한 정수해를 가져야 하는 설계 변수를 반영하기 위하여, Continuous Relaxation 방법을 사용하였다. 시뮬레이션을 통하여 설계된 중력보상 장치가 주요 작업 영역에 서 추가의 무게 증가 없이 중력 보상 성능이 효과적으로 높아짐을 입증하였다.