dryspin 리드스크류, 삼각대 자동조절 시스템 적용 igus 학생연구프로젝트, 직동 액추에이터로 삼각대 수평 자동조절 성공
이예지 2016-09-19 09:33:57



<삼각대 상부 플레이트와 다리 1, 2(스크류 직동모듈), 총 3개 파트로 이루어지는 자동 수평맞춤 삼각대. 안드로이드 앱과 ODE 시뮬레이션을 통해 제어가 가능하다.>


<스크류 직동모듈에 사용된 dryspin 리드스크류. 최적의 편조각도 쓰레드와 엔지니어링 폴리머너트가 결합해 급유와 유지보수가 필요 없으며, 긴 서비스 수명을 실현한다(현재 무상샘플 제공 캠페인 기간으로 igus.kr/dryspinsample에서 신청 할 수 있다).>


서울 광운대 로봇학부 학생들이 dryspin 리드스크류를 이용해 자동 수평조절이 가능한 삼각대를 제작하는데 성공했다. 이구스는 y.e.s(young engineer support : 미래의 엔지니어를 후원) 프로그램의 일환으로 삼각대에 사용되는 스크류 및 스크류너트, 샤프트, 리니어부시를 무상 지원했다. 광운대학교 로봇게임단 ‘로빛’ 소속 정동규 학생은 이구스의 무소음과 무급유라는 장점을 이용해 최종설계에서 모든 문제를 해결할 수 있다고 밝혔다.

우리가 흔히 사용하는 삼각대의 수평조절 장치는 수동식이 대부분이다. 자동 삼각대 제품이 있다 해도, 상판의 높이만 조절할 수 있기 때문에 완벽한 수평을 맞추기 위해선 시간소요가 많고 정확도도 떨어진다. 캡스톤 설계과정의 졸업 작품을 위해 한 조를 이룬 김찬규, 정동 규, 박찬호, 3명의 학생들은 기존 삼각대 다리에 직접 로봇을 부착함으로써, 삼각대의 수평을 자동 제어하는데 성공했다.

삼각대와 탈부착이 가능한 길이조절 스크류 로봇은 삼각대의 고정(Fix) 축을 제외한 두 개 축(Screw Module1,2)에 각각 부착된다. 사용된 스크류는 독일기업 igus의 dryspin이란 제품이다. 엔지니어링 플라스틱 소재로 급유와 유지보수가 필요 없으면서도 강력한 내구성이 특징이다. 삼각대의 상판 플레이트에는 9DOF IMU 센서가 장착되어 있어 스크류 모듈과의 통신으로 로봇의 전체적인 동작을 결정한다. 모바일 앱 및 ODE 시뮬레이션을 통해 로봇의 상태와 동작과정을 확인할 수 있다.


소음과 급유의 문제를 해결한 이구스 dryspin

다리하나의 높이를 고정한 채 나머지 두 다리의 높이가 조절되는 이 자동 수평 삼각대는 직선운동 구조(Linear Structure)를 기반으로 한다.

로봇의 중앙에 igus의 리드스크류 dryspin을 배치하고 양 옆에 샤프트로 지지할 수 있도록 설계됐다. dryspin의 둥근 형상의 플랭크로 모터동력을 지원받는 각 3개의 축에도 불구하고 진동이나 소음문제가 없다.

실제 기구부 설계의 정동규학생은 “1차 프로토타입에서 볼 스크류와 볼부시를 사용하면서 소음이나 급유로 인한 문제가 발생했습니다. dryspin으로 교체한 후 모든 문제를 말끔히 해결할 수 있었으며, 무게 또한 가벼워 이동이 편리했습니다”라며, 이구스 제품으로대체하게된 계기를 밝히기도 했다.


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