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기사명/저자명
A safe robot arm with safe joints and gravity compensator / Dongeun Choi, Junho Choi, Changhyun Cho, Shinsuk Park, Sungchul Kang 인기도
발행사항
Bucheon : The Institute of control, robotics and systems, 2013.04.30
수록지명
International journal of control, automation, and systems. vol.11 no.2 (Apr. 2013), pp.362-368
자료실
[서울관] 정기간행물실(524호)  도서위치안내(서울관)
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제어번호
KINX2013112017
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This study presents a robot arm equipped with safe joints and multi DOFs gravity compensators. The safe joint, also referred to as “Spring-clutch”, is simple passive mechanism that consist of a spring, a cam, and a joint torque sensor. When the torque applied is lower than a pre-set threshold, the Spring-clutch serves as a rigid joint between the input and output. When the applied torque exceeds the threshold, the Spring-clutch is released and is free to rotate like a revolute joint, which significantly re-duces the collision force to avoid damage to the robot, as well as to humans. In addition, a compact joint torque sensor is installed in the Spring-clutch to measure the torque at the joint. Also, the analysis of energy and torque shows that the proposed mechanism can function as a gravity compensator capable of static balancing. Since joint torques vary in accordance with the pose of a manipulator (i.e., rotation angles), a Spring-clutch with a constant threshold torque cannot always guarantee the maximum collision torque in some poses of a manipulator. To overcome this limitation, a gravity compensator is adopted to eliminate the gravitational torque. In this research a bevel gravity compensator is applied which can perform static balancing completely. This paper describes the design principles and fabrication of the safety mechanisms and the robot arm.

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