정교한 직교형 병렬 로봇 옥소글라이드의 기구학 및 작업공간 분석

초록

본 논문은 3자유도 병렬 메커니즘인 옥소글라이드의 기구학 및 기하학적 특성을 다룬다. 이 장치는 서로 직교하도록 배치된 세 개의 고정 선형 조인트와 동일한 구조를 가진 세 개의 다리, 그리고 고정된 자세를 유지한 채 x‑y‑z 직교 공간을 이동하는 모바일 플랫폼으로 구성된다. 저자는 역기구학 및 정기구학을 해결하기 위한 새로운 해법을 제시하고, 특정 조인트 제한을 고려한 상세한 작업공간 분석을 수행한다.

상세 요약

옥소글라이드(Orthoglide)는 고속·고정밀 가공을 목표로 설계된 3‑DOF 직교형 병렬 로봇으로, 전통적인 직교형 직선 구동축을 이용해 작업물의 위치를 3차원 직교 좌표계에서 직접 제어한다는 점에서 기존의 직교형 직선형 스테이지와 차별화된다. 논문은 먼저 기구학 모델을 수학적으로 정립하는데, 각 선형 조인트의 이동량을 ( \rho_i ) (i=1,2,3)라 하고, 모바일 플랫폼의 위치 벡터를 (\mathbf{p}=