요즘 로봇이 굉장히 떠오르고 있다.
또한 휴머노이드로봇의 시대도 앞두고 있는 상황에서
제일 중요한 것은 '로봇 관절'이다.
휴머노이드 로봇에서 관절은 인간처럼 걷고, 물건을 잡고, 상호작용하며,
다양한 작업을 수행할 수 있도록 만드는 핵심 요소입니다.
앞으로 나오는 로봇들은
세밀한 움직임이 많아지기에..
관절이 더 많아질 것임..
관절 설계는 로봇의 유연성, 안정성, 정밀성을 결정짓기 때문에
성공적인 구현을 위해 가장 먼저 고려해야 할 부분입니다.
주요 부품과 중요성
로봇 관절에 들어가는 핵심 3대 부품
1. 모터
로봇 관절에 힘을 제공하며, 관절을 회전하거나 움직이게 하는 핵심 동력 장치입니다.
2. 감속기
모터의 빠른 회전을 느리고 강한 회전으로 바꿔주어 관절을 정확하고 강력하게 움직이게 합니다.
3. 센서
관절의 위치, 속도, 힘 등을 측정하여 정밀한 움직임과 제어를 가능하게 합니다.
출처 : 로보티즈 사이트
1. 모터 (Actuator) - 액추에이터 하단에 있는 것이 모터
로봇 관절을 실제로 움직이는 동력 장치입니다.
종류: DC 모터, 서보 모터, 스텝 모터, 로봇 전용 액추에이터 등.
중요한 이유: 관절의 속도, 힘, 정밀도를 결정합니다.
전동 액추에이터는 전기를 사용하여
기계적인 움직임을 만들어내는 장치입니다.
간단한 원리:
전기 모터를 이용해 회전 운동(원형)이나 직선 운동(선형)을 발생시킵니다.
이 운동은 로봇 관절, 기계 부품, 또는 다양한 자동화 시스템을 움직이는 데 사용됩니다.
감속기가 원가의 30%
2. 감속기 (Reducer) - 로봇 원가의 30%..
모터의 회전 속도를 낮추고, 토크(힘)를 증대시켜 관절이 무거운 부하를 다룰 수 있게 합니다.
중요도: 부드럽고 강력한 움직임을 구현.
-로봇 감속기는 로봇이 무거운 물건을 더 쉽게 들 수 있도록 도와주는 장치예
빠르게 돌아가는 모터의 힘을 천천히, 하지만 더 강하게 만들어줘요!
로봇 관절 중에서도
**다관절 로봇의 말단부 관절(End-effector)**와 관련된 감속기가 특히 중요합니다.
말단부 관절은 보통 도달 범위가 크고 정밀도가 요구되기 때문에, 고정밀 감속기(예: 하모닉 드라이브, RV 감속기 등)가 주로 사용됩니다.
중간 관절이나 기초 관절의 경우, 더 높은 토크와 강성을 제공하는 감속기가 필요합니다.
3. 센서 (Sensors)
관절의 위치, 속도, 힘 등을 측정합니다.
4. 컨트롤러 (Controller)
센서와 모터를 제어하는 두뇌 역할을 합니다.
중요한 이유: 정밀하고 안정적인 동작을 구현합니다.
5. 구조 부품 (Links & Frames)
관절을 연결하고 하중을 지탱하는 역할.
중요한 이유: 견고성과 내구성을 제공하며, 로봇의 전체 성능에 영향을 미침.
6. 베어링 (Bearings)
관절의 마찰을 줄이고 매끄러운 움직임을 보장합니다.
중요한 이유: 마모 방지와 효율적인 작동.
로봇 관절의 중요성
출처 : 나우로보틱스
로봇 관절은 로봇이 유연하게 움직이고 정밀하게
작업을 수행할 수 있도록 하는 핵심 요소입니다.
관절은 로봇의 운동 자유도(DOF)를 결정하며,
작업 범위와 정확성, 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.
주요 역할
1) 운동 자유도 제공: 다양한 방향의 움직임을 가능하게 함.
2) 정확성과 정밀도: 복잡한 작업 수행에 필수.
3) 작업 범위 확장: 넓은 작업 영역과 유연한 동작 지원.
4) 적응성과 유연성: 변화하는 환경에 적합.
5) 에너지 효율성: 최적 설계를 통한 에너지 절약.
관절 유형
1) 회전 관절: 회전 운동 제공.
2) 선형 관절: 직선 운동 지원.
3) 구면 관절: 다방향 회전 가능.
4) 경첩 관절: 단일 축 회전.
로봇 관절의 설계는 산업, 의료, 우주 등 다양한 분야에서
로봇의 성능과 활용도를 좌우합니다.
최적의 관절 설계는 로봇의 작업 효율성과 안정성을 높이는 핵심입니다.
국내 감속기 관련주
1. 에스피지(SPG): 정밀 제어용 모터 및 감속기 부품을 개발·생산하며,
협동 로봇용 SH 감속기와 산업용 로봇 관절용 SR 감속기를 주력으로 생산합니다.
2. 에스비비테크(SBB Tech): 로봇 구동의 핵심 부품인 하모닉 감속기를
국내 최초로 국산화하여 양산에 성공한 로봇 감속기 전문 개발 기업입니다.
3. 해성티피씨(Haeseong TPC): 감속기 및 기어 설계·제조 전문 기업으로,
로봇용 고정밀 싸이클로이드 감속기를 개발하여 생산하고 있습니다.
4. 포메탈(Pometal): 산업기계, 자동차, 방위산업 등에 필요한 단조품과
정밀기계부품을 생산하며, 로봇용 RV 감속기를 공급하고 있습니다.
5. 케이피에프(KPF): 자회사인 에스비비테크를 통해
로봇용 정밀 감속기를 개발하고 있으며, 다양한 산업 분야에 부품을 공급합니다.
6. 디아이씨(DIC): 자동차 부품 및 중장비 부품 제조 기업으로, 전기차 감속기 사업을
영위하며 로봇 산업과의 연관성을 가지고 있습니다.
7. 삼기(Samkee): 알루미늄 다이캐스팅 전문 기업으로, 계열사를 통해
차량용 감속기 케이스를 생산하며 로봇 감속기 산업에 기여하고 있습니다.
8. 우림피티에스(Woorim PTS): 산업용 감속기 및 건설중장비용 감속기 생산 기업으로,
로봇용 정밀 감속기를 국산화하여 공급하고 있습니다.
9. 로보티즈(ROBOTIS): 서비스 로봇 솔루션 및 부품을 개발·생산하며,
로봇 전용 액추에이터와 감속기를 자체 기술로 제작합니다.
10. 티피씨글로벌(TPC Global): 자동차 부품 및 감속기 제조 기업으로,
싸이클로 치형의 감속기 설계·제조 기술을 보유하여 로봇 산업에 진출하고 있습니다.
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