Kinematic Analysis of a Legged Walking Robot Based on Four-bar Linkage and Jansen Mechanism

摘要

본 연구에서는 4절 링크 이론(four-bar linkage mechanism)과 얀센 메커니즘(Jansen mechanism)을 기반으로 다관절 보행 로봇(multi-legged walking robot)인 게(crab) 로봇을 제작하고, 게 로봇의 움직임에 대하여 기구학적인 해석을 제시한다. 제작된 게 로봇은 영상 획득을 위하여 카메라를 장착하였고, 장애물 회피를 위하여 3조의 초음파 센서를 가지고 있다. 또한 RF통신으로 외부에 영상 정보를 전달하며, Blue-tooth 통신 모듈을 장착하여 외부로부터 부여된 임무를 수행할 수 있다. 게 로봇의 설계와 제작을 하기 위해서 필요로 하는, 로봇 다리의 움직임을 알기 위해서는 관절 변수와 다리 끝단의 위치 및 자세와의 관계를 얻어야 한다. 따라서, 제안된 기구학적 해석은 로봇의 설계와 제작에 있어서 많은 도움을 주며 중요한 과정이다. In this study, a crab robot is implemented in H/W based on four-bar linkage mechanism and Jansen mechanism, and its kinematics is analysed. A vision camera is attached to the mechanism, which makes the proposed robot a kind of biologically inspired robot for image acquisition. Three ultrasonic sensors are adopted for obstacle avoidance. In addition, the biologically inspired robot can achieve the mission appointed by a programmer outside, based on RF and Blue-tooth communication module. For the design and implementation of a crab robot, it is need to get joint variable, a foot point, and their relation. Thus, the proposed kinematic analysis is very important process for the design and implementation of legged robots.