A Small Robot Based on Hybrid Wheel-Track Mechanism

<학술논문> DOI:10.3795/KSME-A.2009.33.6.545

복합 바퀴-궤도 메커니즘 기반의 소형 로봇

이장운^* · 김병상^** · 송재복^†

(2008 년 1 월 18 일 접수, 2009 년 4 월 10 일 수정, 2009 년 4 월 27 일 심사완료)

A Small Robot Based on Hybrid Wheel-Track Mechanism

Jang-Woon Lee, Byeong-Sang Kim and Jae-Bok Song

Key Words : Hybrid Wheel-Track Mechanism(복합 바퀴-궤도 메커니즘), Mobility(이동성), Clutch Mechanism(클러치 메커니즘), Belt Length Analysis(벨트 길이 해석)

Abstract

A small guard robot working indoors or outdoors can be used to report various information on its environment to an operator. The guard robot should be small-sized and lightweight to increase its portability.

In addition, it should be able to overcome a relatively high obstacle to cope with various situations. To satisfy these requirements, this paper presents a small robot equipped with a novel hybrid wheel and track mechanism that can select wheels or tracks depending on the situation. The robot folds the tracks into the body in the wheel mode and only wheels are active with the tracks immobilized, which results in the fast moving speed. In the track mode, the tracks are extended to keep in contact with the ground. Furthermore, this research proposes the belt length maintenance mechanism by which the belt length is kept constant in either the wheel or track mode. Various experiments demonstrate that the proposed robot can move fast by using wheels on the smooth terrain and overcome obstacles by using tracks on the rough terrain.

1. 서 론

경비로봇은 사람을 대신하여 의심스러운 장소에 투입되어 다양한 정보를 경비원이나 원격지에 전 송하는 역할을 한다. 그리고 다양한 환경에서 신 속하게 이동해야 하므로, 로봇의 이동성이 매우 중요하다. 로봇의 이동성을 향상시키기 위하여 다 양한 로봇들이 개발되고 있으나,^(1~7) 대부분의 이 동로봇은 바퀴나 궤도를 채택하고 있다. 바퀴를 이용한 주행은 평지에서는 이동 효율이 높지만, 지면이 고르지 못하거나 장애물이 있는 환경에서

는 이동을 하는데 제약을 받는다. 반면에, 궤도를 이용한 주행은 험지를 주행하거나 장애물을 극복 하는데 우수한 성능을 보이지만, 평지에서는 이동 속도가 느려 이동 효율이 낮다.⁽⁸⁾

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이스라엘의 Galileo사에서는 신축성이 뛰어난 벨트와 이를 이 용하여 바퀴 내부에서 궤도가 돌출되는 갈릴레오 바퀴(Galileo wheel)를 개발하였다.⁽⁹⁾ 갈릴레오 바퀴 는 주행환경에 따라 바퀴 또는 궤도를 선택하여 주행할 수 있다. 그러나 신축성이 있는 궤도는 쉽 게 마모되는 단점이 있으며, 궤도의 신축에는 한 계가 있다. 따라서 궤도를 길게 제작하지 못하여 궤도와 지면과의 접촉면이 다른 궤도형 로봇보다 짧다. 캐나다의 Sherbrooke 대학에서 개발한 AZIMUT는 궤도를 세우면 바퀴가 지면과 닿아 바 퀴로 주행이 가능하며, 궤도를 사용하여 험지와 계단을 극복할 수 있다.⁽¹⁰⁾ 그러나 이 로봇은 평지

† 책임저자, 회원, 고려대학교 기계공학부 E-mail : [email protected]

TEL : (02) 3290-3363 FAX : (02) 3290-3757 * 고려대학교 기계공학부

** 고려대학교 기계공학부

또는 궤도를 선택할 수 있으므로, 평지 및 험지에 서 자유롭게 이동할 수 있다. HWTM에서 궤도는 바퀴 주행 시 몸체 안에 접혀 있다가, 궤도 주행 시에 몸체 밖으로 펼쳐져 지면과 접촉하게 된다.

위의 로봇^(9,10)과는 달리 바퀴와 궤도의 동력전달

경로가 분리되어 있어 바퀴 구동 시 고속 주행이 가능하며, 궤도 주행 시에는 궤도의 회전력이 증 가하여 높은 경사면을 쉽게 오를 수 있다.

이와 같은 변형 구조에서는 궤도의 길이를 일정 하게 유지하는 것은 매우 중요하다. 위의 예⁽⁹⁾처럼 신축성 있는 벨트를 사용하는 것도 한 방법이지만, 벨트가 늘어나는 데 한계가 있으므로 궤도를 작게 만들 수밖에 없다. 본 연구에서는 궤도 길이를 일 정하게 유지하기 위하여 이동풀리와 태엽스프링 기반의 궤도벨트 길이유지 메커니즘을 제안하였다.

이 메커니즘은 궤도에 일정 이상의 장력을 항상 유지시켜주기 때문에 궤도가 궤도링크에서 이탈하 는 것을 방지한다. 또한, 일정거리를 이동할 수 있 는 이동풀리는 로봇이 큰 궤도를 가질 수 있도록 하여 궤도와 지면 사이에 접촉면을 충분히 확보할 수 있다.

본 논문은 다음과 같이 구성되어 있다. 2장에서 는 HWTM의 동작원리 및 기능에 대하여 자세히 설명한다. 3장에서는 적절한 모터 및 벨트 길이의 선정 과정을 설명한다. 4장에서는 HWTM에 기반 한 소형로봇의 시제품 제작 및 이를 이용한 각종 성능 실험을 다루며, 5장에서 결론을 내린다.

2. 복합 궤도-바퀴 메커니즘

바퀴와 궤도는 다른 이동방법에 비하여 이동 성 능이 우수하며, 구조가 단순하여 이동로봇에 적용 하기에 용이하다. 하지만 바퀴와 궤도 역시 단점 을 가지고 있으며, 이들의 단점은 서로가 상반되 는 양상을 보인다. 이와 같은 문제를 해결하기 위 하여 본 연구에서 제안한 복합 바퀴-궤도 메커니 즘은 바퀴와 궤도를 선택적으로 사용하여 바퀴와 궤도의 장점을 모두 가질 수 있도록 하였다.

2.1 궤도링크 메커니즘

궤도링크(track-link)는 궤도벨트(track belt)로 둘러 쌓여 있으며, 로봇이 바퀴로 주행을 할 경우 로봇 의 몸체 안에 수납된다. 반면, 궤도로 주행을 할 경우, 궤도링크는 로봇 몸체에서 외부로 펼쳐져 궤도벨트와 지면 사이의 접촉면을 최대화한다. Fig.

2에서 볼 수 있는 것과 같이 궤도링크는 2개의 링 크로 구성되어 있으며, 링크 1은 로봇 몸체에 연 결되고, 링크 2는 링크 1의 말단점에 연결된다. 로 봇 몸체에 고정되어 있는 풀리 1의 직경은 링크 2 에 고정되어 있는 풀리 2의 직경의 2배이므로, 링 크 1이 회전하면, 링크 2는 링크 1에 반대 방향으 로 2배의 속도로 회전한다. 예를 들어, Fig. 2(a)와 같이 링크 1의 각도(q₁)가 65^o 이고, 링크 2의 각도 (q2)가 -155^o라 고 가정하자. Fig. 2(b)와 같이 링크 1 이 -25^o만 큼 회전한다면, 링크 2는 50°만큼 회전 한다. 이와 같은 궤도링크 구조는 궤도링크가 접 힌 상태에서 크기가 최소화되고, 펼쳐졌을 때 궤 도주행에 적합한 형상을 갖는다.

2.2 클러치 메커니즘

복합 바퀴-궤도 메커니즘에서 바퀴주행 모드와 궤도주행 모드를 전환하기 위하여 클러치 메커니 즘이 사용된다. 클러치 메커니즘은 로봇이 바퀴주 Fig. 1 Hybrid wheel-track mechanism: (a) wheel

drive mode, and (b) track drive mode

Fig. 2 Track-link mechanism: (a) folded track-link, and (b) extended track-link

행을 하거나 궤도주행을 하는데 적합하도록 로봇 의 구조를 변형시키고, 바퀴주행 모드와 궤도주행 모드에서 각각 다른 감속비를 갖도록 한다. 클러 치 메커니즘은 로봇 몸체의 중앙에 위치하며, Fig.

3에서 볼 수 있는 것과 같이 모터, 기어, 웜기어 (worm gear)와 웜휠(worm wheel) 그리고 중공축 (hollow shaft) 등으로 구성된다. 클러치 메커니즘은 총 3개의 모터를 사용하는데, 2개의 주행모터는 로 봇의 양쪽에 있는 바퀴와 궤도를 구동하는데 사용 되며, 1개의 변형모터는 변형 및 변속 메커니즘을 동시에 구동하는데 사용된다.

우선 변형 메커니즘의 동작 원리를 살펴본다.

변형 기능을 구현하기 위하여 변형모터가 회전하 면(i) 모터와 연결되어 있는 평기어를 통하여 웜기 어와 웜휠이 회전하게 된다(ii). 웜휠의 동력은 궤 도링크에 고정되어 있는 기어로 전달된다(iii). 그 리고 궤도링크가 회전하게 되어(iv) 궤도링크가 로 봇의 몸체 밖으로 돌출되거나 또는 바퀴 내부로 수납된다.

다음으로 주행모드에 따른 동력전달 경로에 대 해서 살펴본다. Fig. 4(a)는 바퀴주행 모드에서 주행 모터의 동력이 바퀴로 전달되는 경로를 보여준다.

바퀴주행 모드에서는 궤도로 전달되는 기어열이 분리되어 있어서, 주행모터의 동력은 바퀴로만 전 달된다. 주행모터가 회전하면(i) 주행모터에 연결 되어 있는 기어가 회전하면서(ii) 바퀴로 동력이 전달된다(v). 주행모터에는 54:1의 감속비를 갖는 감속기가 연결되어 있으며, 바퀴로 연결되는 기어 열은 기어비가 1:1이다. 따라서 모터 출력축으로부 터 바퀴까지 감속비는 54:1이 되며, 평지에서 주행 을 하기에 적합하다.

Fig. 4(b)는 바퀴주행 모드에서 궤도주행 모드로 전환을 할 때 주행모터의 동력이 궤도로 전달되는 경로를 보여준다. 우선 주행모드를 전환하는 원리 를 살펴보면 다음과 같다. 변형모터가 회전하면

변형모터에 연결되어 있는 기어가 회전하며(I), 동 시에 웜기어와 웜휠이 회전하게 된다(II). 웜휠에 연결되어 있는 기어는 핀에 연결되어 있는 기어를 회전시킨다(III). 이 때, 핀은 스크류 내부에 가공 되어 있는 슬롯에 삽입되어 있으며, 핀이 회전하 면 이와 연결되어 있는 스크류가 회전하고, 회전 하는 스크류는 스크류-너트 메커니즘에 의하여 축 방향으로 직선운동을 한다(IV). 스크류의 직선운동 은 바퀴로 연결되는 동력전달 경로를 차단하고, 동시에 궤도로 연결되는 동력전달 경로를 활성화 시킨다(V). 이와 같은 운동은 앞에서 설명한 변형 메커니즘이 동작할 때 함께 수행된다. 궤도를 회 전시키기 위하여 구동모터가 회전하면(i) 주행모터 와 연결되어 있는 기어열을 따라 궤도로 동력이 전달된다(v). 궤도로 연결되는 기어열은 2:1의 감 속비를 가진다. 그러므로 모터 출력축으로부터 궤 도까지 감속비는 108:1이 되며, 이와 같이 높은 감 속비는 험지에서 주행하거나 장애물을 극복하기에 적합한 토크를 제공하게 된다.

2.3 궤도벨트의 길이유지 메커니즘

바퀴주행 모드일 경우, Fig. 5와 같이 궤도벨트는 이동풀리와 정지되어 있는 아이들풀리(idle pulley) 에 의해서 로봇 몸체 내부에 수납된다. 그리고 궤 도링크가 펼쳐지면 궤도벨트는 몸체 밖으로 돌출 된다. 만약 이동풀리가 로봇 몸체에 고정되어 있 Fig. 3 Transformation mechanism: (a) side view, and

(b) down-side view

Fig. 4 Clutch mechanism: (a) wheel drive mode, and (b) track drive mode

다면 바퀴주행 모드에서 궤도주행 모드로 전환할 때 궤도벨트의 길이가 증가하여야 한다. 따라서 주행 모드가 전환되더라도 궤도벨트의 길이가 일 정하도록 이동풀리의 위치를 조절해 주는 궤도벨 트 길이유지 메커니즘이 필요하다.

궤도벨트의 길이유지 메커니즘에서 사용하는 이 동풀리는 풀리 지지부(pulley supporter)에 연결되어 있으며, 로봇 몸체에는 풀리 지지부가 이동할 수 있는 가이드가 있다. 로봇 몸체에 수납할 수 있는 궤도벨트의 길이는 풀리 지지부에 연결되는 이동 풀리의 수와 이동풀리의 이동거리에 의하여 결정 된다. 본 연구에서는 하나의 풀리 지지부에 두 개 의 이동풀리를 연결하였다. 그리고 풀리 지지부에 는 태엽스프링(clock spring)을 연결하여, 가이드의 위쪽 방향으로 힘을 가하도록 하였다.

궤도벨트 길이유지 메커니즘은 로봇이 바퀴주행 모드에서 궤도주행 모드로 전환할 경우, 이동풀리 가 가이드를 따라 아래로 충분히 이동할 수 있도 록 하여 궤도벨트의 전체 길이를 일정하게 유지시 켜 준다. 그리고 궤도주행 모드에서 바퀴주행 모 드로 전환할 경우, 이동풀리는 태엽스프링의 탄성 력에 의하여 가이드를 따라 위로 이동하여, 궤도 벨트의 길이를 일정하게 유지하면서 로봇 몸체 내 부로 수납할 수 있도록 한다.

3. 벨트 길이 및 모터의 선정

바퀴주행 모드에서 궤도주행 모드로 전환할 경 우, 궤도벨트의 길이를 일정하게 유지하기 위하여 궤도링크가 회전하면 이동풀리의 위치는 종속적으 로 이동한다. 이동풀리의 이동에 의해 태엽스프링

에 변위가 발생하여 궤도벨트에 힘을 가하게 된다.

특히, 이동풀리의 위치변화가 클 경우 태엽스프링 에 의하여 궤도벨트에 큰 장력을 발생하며, 이 장 력은 변형모터에 부하로 작용한다. 따라서 변형모 터를 선정하기 위하여 궤도-링크의 회전각에 따른 모터토크와의 관계를 살펴보았다.

궤도링크의 회전각과 이동풀리의 위치는 비선형 관계이므로, 반복법(iterative method)을 이용하여 얻 을 수 있다. 이 때, 궤도벨트의 길이는 일정하다고 가정하였으며, 궤도벨트의 총 길이는 다음과 같이 풀리와 풀리 사이의 궤도벨트의 길이를 합하여 얻 을 수 있다.

) ( ) P P

( , , i j

L L

i,j i j

total =

å

여기서, Ltotal은 궤도벨트의 총 길이이며, Pi와 Pj는 i와 j번째 풀리이며, L(Pi, Pj)는 풀리 Pi와 Pj 사이의 벨트길이이다. 로봇은 좌우 대칭구조이므로 해석 을 단순화하기 위하여 전체 궤도시스템의 절반만 을 해석 대상으로 하였다. Fig. 6은 궤도링크를 회 전시키면서 궤도벨트의 길이를 일정하게 유지하는 이동풀리의 위치를 나타낸 것이다.

초기위치에서 벨트의 길이는 약 630 mm이므로, 전체 궤도벨트의 길이는 1260 mm이다. 그리고 궤 도링크가 55^o 회전하는 동안 이동풀리는 130 mm 이동하였다. 이동풀리가 이동하면서 궤도벨트에 작용하는 힘은 다음과 같이 이동풀리에 발생한 변 위에 태엽스프링의 강성을 곱하여 얻을 수 있다.

Fig. 5 Belt length maintenance mechanism: (a) wheel drive mode, (b) track drive mode and (c) clock spring

Fig. 6 Relationship between track-link and position of moving pulley

J spring spring J

spring K

r K Δy r

F = Δθ × = ₂ × (2)

여기서 Fspring은 스프링의 탄성력이며, Dq는 태엽스 프링에 발생한 회전변위, rspring (=50 mm)은 태엽스 프링의 반지름, Dy는 이동풀리의 이동변위, KJ는 스 프링 상수(= 2.4 mNm/deg)이다. 이와 같이 얻은 스 프링의 탄성력으로부터 궤도벨트에 작용하는 인장 력 T를 얻을 수 있다. 이 때, 궤도링크가 회전함 에 따라 궤도벨트의 동력전달 경로가 Fig. 7과 같 이 달라지므로, 인장력을 구할 때 이를 고려해야 한다.

변형 메커니즘의 구동에 필요한 모터토크를 얻 기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 앞에서 벨트길 이를 구할 때와 같이, 해석의 단순화를 위하여 전 체 궤도 시스템의 절반만을 해석 대상으로 하였다.

Fig. 8(a)는 궤도링크의 회전 시에 스프링이 궤도벨 트에 가하는 힘을 나타낸 것이며, (b)는 궤도벨트

의 동력전달 경로를 고려하여 궤도벨트에 발생하 는 장력을 나타낸 것이다. 벨트에 발생하는 장력 은 궤도링크의 회전각이 커질수록 급격히 증가하 게 되는데, 이 값은 궤도벨트의 허용하중보다 작 아야 한다. (c)는 궤도링크를 55^o 만큼 회전시키기 위하여 태엽스프링의 탄성력에 의해서 발생하는 부하를 극복하고, 궤도링크를 회전시키기 위해 필 요한 토크를 나타낸 것이다. 그래프에 나타나 있 는 결과는 궤도 시스템의 절반에 해당하는 값이므 로, 실제 변형모터는 약 3 Nm의 토크를 극복해야 한다. (d)는 변형 메커니즘을 구동하기 위하여 필 요한 토크를 나타낸 것이다. (c)와의 차이점은 궤 도링크가 44^◦ 회전할 때, 궤도링크가 지면과 만나 게 되고, 이후부터 궤도링크는 로봇 본체를 지면 으로부터 들어올리게 된다. 따라서 궤도링크를 회 전시키기 위해서는 본체를 지면에 들어올릴 만큼 의 부하가 더해지게 된다. 이 결과도 궤도 시스템 의 절반에 대한 값이므로, 실제 변형모터는 출력 토크는 9 Nm보다 커야 한다. 이와 같은 해석을 바 탕으로 변형 메커니즘에 사용하는 모터를 선정할 수 있다.

4. 소형 이동로봇의 제작 및 실험

Fig. 9는 복합 바퀴-궤도 메커니즘을 갖는 로봇 의 시제품이다. 로봇의 크기는 310 x 250 x 250 mm 이며, 궤도를 펼쳤을 때 지면과 접하는 궤도의 길 이는 500 mm이다.

로봇의 경량화를 위하여 대부분의 소재는 공업 용 플라스틱 중 기계적인 성질이 우수한 폴리아세 탈(polyacetal)을 사용하였으며, 케이스는 충격에 강 인한 소재인 폴리카보네이트(polycarbonate)를 사용 하였다. 폴리아세탈로 제작한 바퀴에 접지력을 향 상시키기 위하여 트레드(tread)가 형성되어 있는 고무패드를 부착하였다. 로봇의 무게는 5 kg이다.

바퀴 및 궤도를 구동시키기 위하여 5.5 W급 DC모 Fig. 7 Belt configuration: (a) case A, (b) case B, and (c)

case C

Fig. 8 Simulation results: (a) spring force, (b) belt tension, (c) torque required to overcome spring force, and (d) torque required for transformation

Fig. 9 Prototype of hybrid wheel-track mechanism

터를 2개 사용하였으며, 클러치 메커니즘은 1.5 W 급 DC모터를 사용하였다.

4.1 주행모드 변형 실험

Fig. 10은 바퀴주행 모드에서 궤도주행 모드로 전환하는 과정을 보여준다. 궤도링크 2가 궤도링 크 1보다 빠르게 펼쳐지면서 궤도벨트와 지면이 접하는 길이를 최대화하여 험지를 주행하기에 적 합한 형상을 갖춘다. 그리고 바퀴로 전달되는 구 동모터의 동력을 궤도벨트로 전달되도록 동력전달 경로를 전환하며, 모드 전환을 위하여 약 6초의 시간을 소요한다. 이와 같이 하나의 모터를 이용 하여 바퀴모드와 궤도모드 간의 변형과 클러치 메 커니즘을 동시에 구현함으로써 로봇을 소형화할 수 있다.

4.2 평지주행 실험

로봇의 평지주행 성능을 검증하기 위하여 Fig.

11과 같이 평지주행 실험을 수행하였다. Fig. 11(a) 는 바퀴주행 모드로 이동하는 경우이며, (b)는 궤 도주행 모드로 이동하는 경우이다. 모터의 회전속 도와 감속비를 고려하여 얻은 이론적인 최대 이동 속도는 바퀴주행 모드에서 1 m/s이고, 궤도주행모 드에서 0.5 m/s이다.

주행 실험을 수행한 결과, 클러치 및 동력전달 부에 발생하는 마찰손실로 인하여 바퀴주행 모드 에서 최대 0.4 m/s의 속도로 이동하였으며, 궤도주 행 모드에서 최대 0.2 m/s의 속도로 이동하였다.

이와 같은 이동속도는 구동하는 모터의 출력을 높 임으로써 향상시킬 수 있다.

4.3 장애물 극복 실험

궤도구동 모드에서 로봇이 극복할 수 있는 장애 물의 높이는 트랙의 길이와 로봇 무게중심의 기하 학적 관계에 의해서 결정된다. Fig. 12(a)에서 지면 과 접하고 있는 벨트의 길이를 lt 라고 하고, 지면 으로부터 무게중심까지의 거리를 rcm이라고 가정 하자. Fig. 12(b)와 같이 장애물을 극복하기 위해서 는 무게중심의 위치가 극복하고자 하는 장애물 위 에 있어야 한다 (즉, b > a). 이와 같은 조건으로부 터, 다음 관계식을 얻을 수 있다.

h r_cm

l_tcosb- sinb)tanb >

(₂ , where 0 < b < 90^o - a (3) 여기서 a는 접촉점 Pc와 로봇의 무게중심을 지나 는 선과 트랙 사이의 각이고, b는 지면과 트랙 사 이의 각이며, h는 장애물의 높이이다. 따라서 b 값 의 변화에 대해 h가 최대가 되는 점이 로봇이 극 복할 수 있는 장애물의 최대높이가 된다. 예를 들 어, lt= 50 cm, r cm = 12.5 cm라고 가정하면, b = 38^o 일 때 h는 최대값(» 9 cm)이 된다. 즉, 벨트길이와 무 게중심의 위치가 주어졌을 때 로봇이 극복할 수 있는 장애물의 최대높이가 된다. 로봇이 극복할 수 있는 장애물의 높이를 향상시키기 위해서는 트 랙의 길이를 증가시키고, 동시에 로봇의 무게중심 을 지면에 가깝게 설계해야 한다. 이로부터 장애 Fig. 11 Driving test on fine terrain: (a) wheel drive mode

and (b) track drive mode

Fig. 12 Overcoming obstacle

Fig. 13 Driving test on rough terrains: (a) overcoming obstacle, and (b) climbing slope

물을 극복하는 과정에서 로봇이 전복되는 현상을 피할 수 있다.

Fig. 13(a)와 같이 궤도주행 모드를 이용하여 장 애물 극복실험을 수행한 결과, 최대 4 cm 높이의 장애물을 극복할 수 있었다. 이 값은 이론적으로 계산한 높이(» 9 cm)보다 작은데, 이는 트랙과 지 면 사이의 접지력이 충분하지 않고, 궤도구동을 위한 동력전달 효율이 낮아서 발생한 것으로 추정 된다. 다음으로 Fig. 13(b)와 같이 등판능력을 검증 하기 위하여 등판실험을 수행하였으며, 실험 결과 최대 25^o의 경사까지 오를 수 있었다.

5. 결 론

본 연구에서는 소형로봇의 이동성을 향상시키기 위하여 바퀴와 궤도를 선택적으로 구동할 수 있는 메커니즘을 개발하였다. 그리고 다양한 실험을 통 하여 복합 바퀴-궤도 메커니즘의 성능을 검증하였 으며, 이로부터 다음과 같은 결론을 도출하였다.

(1) 복합 바퀴-궤도 메커니즘 기반의 소형로봇은 평지에서 신속하게 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 험지에서도 주행이 가능하여 소형 이동로봇의 이 동성을 향상시킬 수 있다.

(2) 클러치 메커니즘과 궤도벨트 길이유지 메커 니즘을 이용하여 궤도주행 모드와 바퀴주행 모드 를 선택적으로 구동할 수 있으며, 주행모드를 전 환하는데 약 6초의 시간이 소요된다.

(3) 복합 바퀴-궤도 메커니즘 기반의 소형로봇은 궤도주행 모드를 이용하여 4 cm 높이의 장애물을 극복할 수 있으며, 기울기가 25^o 인 경사면을 오를 수 있다.

본 연구에서 개발한 복합 바퀴-궤도 메커니즘은 경비로봇, 정찰 및 감시 로봇 등 주행환경이 고르 지 못하여 이동성에 제약을 받을 수 있는 로봇에 적용하여 로봇의 이동성을 향상시킬 수 있다.

후 기

본 연구는 지식경제부 산업기술개발사업(집단 로봇기술을 이용한 사회안전로봇 개발)의 지원으

로 수행되었음.

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