유연 촉각 센서를 구비한 로봇 그리퍼의 설계 및 제어
Design and Control of Robotic Gripper with Flexible Tactile Sensor
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 정석환
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000082865
- UCI I804:11029-000000082865
- 본문언어 한국어
- 저작권 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록(요약문)
본 논문은 유연 촉각 센서가 주어진 상태에서 해당 센서를 장착한 로봇 그리퍼를 설계 및 제어하는 방법을 제시한다. 기술 발전에 따라 로봇 그리퍼의 파지 대상 물체는 고도화되었으나, 기존의 그리퍼의 제어 방식은 파손 위험이 높은 물체의 파지에 적합하지 않다. 제안하는 로봇 그리퍼는 정전용량식 골무형 유연 촉각 센서를 활용하여 어드미턴스 제어를 수행, 파손 위험도가 높은 물체를 파지한다. 이때, 사용하는 센서는 유전체, 전자기장, 그리퍼의 움직임 등에 반응하여 노이즈를 발생시킨다. 그리퍼의 움직임에 의한 노이즈는 케이블을 고정시키는 방식으로, 유전체 및 전자기장에 의한 노이즈 특성은 알고리즘을 통한 보상으로 억제하였다. 또한, 3D 프린터와 각종 부품을 활용하여 시제품을 제작하였으며, 실험을 통해 제어기와 센서의 파지 성능을 검증하였다. 주제어: 로봇 그리퍼, 센서 통합 제어, 어드미턴스 제어, 노이즈 억제, 파손 위험 물체 파지
more초록(요약문)
This thesis presents a methodology for the design and control of a robotic gripper integrated with a flexible tactile sensor. While the requirements for objects handled by robotic grippers have become increasingly sophisticated with technological advancements, conventional gripper control methods remain inadequate for grasping fragile objects with a high risk of damage. The proposed robotic gripper utilizes a capacitive, thimble-type flexible tactile sensor to perform admittance control, enabling the stable grasping of fragile objects. However, the sensor employed is susceptible to noise generated by dielectrics, electromagnetic fields, and the gripper's own movements. To address this, noise caused by the gripper's motion was mitigated by securing the cables, while noise characteristics stemming from dielectrics and electromagnetic fields were suppressed through algorithmic compensation. Furthermore, a prototype was fabricated using 3D printing and various off-the-shelf components, and the grasping performance of both the controller and the sensor was validated through experimental results.
more목차
I. Introduction 1
A. Research Background 1
B. Related Work 3
C. Research Objective. 6
II. Mechanism and Design 8
A. Sensor Used 8
B. Framework of Robotic Gripper 10
C. Design of Robotic Gripper 13
III. Hybrid Impedance and Admittance Control 15
A. Stiffness Estimation 15
B. Hybrid Impedance and Admittance Control 17
IV. Experiments and Results 19
A. Experimental Setup 19
B. Results and Analysis 22
V. Conclusion and Future Work 23
