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IBL-26-0887

듀얼 엔코더 기반의 로봇 관절 토크 측정 시스템

Listed on
2026-07-13
로봇관련 기술 로봇암/매니퓰레이터 센싱/인지
0.11
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본 기술은 구동측 엔코더와 출력측 엔코더를 이용한 듀얼 엔코더 시스템에서 감속기 내부의 기구적 편심 오차를 사전에 함수화하여 보정하고, 부하 인가 시 발생하는 각도 편차로부터 비틀림 각도를 산출하여 관절 토크를 정밀 추정하는 토크 측정 시스템입니다.

기존 로봇 관절 토크 측정 방식은 별도 힘·토크 센서의 고비용 문제, 스트레인게이지 방식의 관절 강성 저하 문제, 전류 기반 방식의 낮은 정확도와 감속기 마찰 모델링의 어려움 등 구조적 한계가 존재했습니다.

본 기술은 무부하 시의 기구적 편심 오차를 다항식이나 푸리에 급수 등의 함수로 모델링하여 저장한 뒤 실제 운용 시 각도 편차에서 보정 함수 값을 차감하여 순수 비틀림 각도를 도출하고 관절 강성을 곱해 토크를 산출하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 정밀 조립 장비에 적용될 수 있어 고가의 토크 센서 없이도 정밀한 힘 제어를 구현하는 혁신적인 해결책이 됩니다.

Key Features:
  • 구동 토크를 발생하는 구동부와 구동 토크를 전달받아 회전하는 출력 링크
  • 구동 회전각을 감지하는 구동측 엔코더와 출력 회전각을 감지하는 출력측 엔코더
  • 구동 회전각과 출력 회전각 간의 각도 편차에 기초하여 비틀림 각도를 산출하는 토크 산출부
  • 무부하 상태에서 발생하는 편심 오차를 함수로 모델링하여 보정한 후 관절 토크를 산출
Korea University
고려대학교 산학협력단
Document
Date of application:
2021-03-03
|
Patent registration number:
10-2425658
Industry
robot•automation
Technology
Robotics
Optics•Sensor
Country
Korea
Family Patent

N/A

Price
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