능동 슬라이딩 접촉면을 가지는 적응형 평행 로봇 그리퍼의 설계 및 손안 조작 제어
Design and In-Hand Manipulation Control of A Robotic Adaptive Parallel Gripper with Active Sliding Contact Surface
- 주제어 (키워드) 로봇 그리퍼 , 적응 파지 , 손안 조작 , 능동 접촉면 , 로봇 매커니즘 , Robotic gripper , Adaptive grasping , In-hand manipulation , Active surface , Mechanism design of robot manipulation
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 정석환
- 발행년도 2023
- 학위수여년월 2023. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000076495
- UCI I804:11029-000000076495
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
본 논문에서는 손안 조작이 가능한 적응형 평행 로봇 그리퍼의 설계, 제어 시스템, 키네마틱 모델을 제안한다. 제안하는 그리퍼는 두 개의 평행한 핑거를 갖고 있으며, 각각의 핑거는 회전축과 능동 슬라이딩 접촉면을 갖고 있다. 핑거는 회전축에 의해 두 개의 수동적인 자유도를 갖고 있어 대상 물체의 형태에 맞게 회전하여 적응 파지를 할 수 있다. 핑거 모듈의 접촉면은 벨트로 구성되어 능동 접촉면을 구현한다. 각 핑거에 장착된 벨트의 상대적인 움직임을 통해 다각형 실린더 형태의 물체를 X축/Y축 방향으로 이동 조작하거나 yaw방향/pitch방향으로 회전 조작하는 총 4개의 자유도로 손안조작하는 동역학적 모델링을 제안한다. 설계에 따라 제작된 그리퍼의 프로토타입을 제작하고 파지 실험을 진행하여, 본 논문에서 제시하는 그리퍼 하드웨어로 파지 안정성이 높으면서도 많은 자유도의 손안 조작이 수행 가능함을 검증한다.
more초록 (요약문)
This paper presents a design, a kinematic model, and a control architecture of a robotic adaptive parallel gripper to provide in-hand manipulation function. The proposed gripper has two parallel fingers, and each finger has a rotational joint and an active sliding contact surface for the purpose. The rotational joints allow the fingers to have two passive degrees of freedom(DoF) to adapt to the target’s geometry passively. The active sliding surfaces are routed along the surface of each finger. A kinematic modeling that manipulates a polygonal cylindrical object by a total of 4 DoF in-hand manipulation motion-translation of 2 DoF(X-axis and Yaxis) and rotation of 2 DoF(Yaw-axis and pitch-axis) with a relative movement of the active sliding surfaces is proposed. The feasibility of the proposed gripper has been demonstrated through several grasping tasks that require in-hand manipulation capabilities.
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