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표제지

목차

요약 4

기호설명 7

I. 서론 8

1. 연구의 배경 및 목적 8

II. 로봇 시스템 구성 12

1. 로봇 메커니즘 12

1) 스파링 로봇 하체부 플랫폼 메커니즘 12

2) 스파링 로봇 상체부 메커니즘 14

2. 시스템 구조 17

III. 메커니즘 설계 및 이론적 해석 20

1. 운동량 측정을 위한 이론적 해석 20

2. 펀치량 및 펀치파워 측정 이론적 해석 24

3. 스파링 로봇 메커니즘 설계 및 해석 26

1) 병렬 플랫폼의 역기구학 해석 26

2) 스파링 로봇 팔의 동적 해석 30

IV. 실험 결과 34

1. 복싱로봇에서의 운동량 측정 실험 결과 34

2. 펀치량 및 펀치파워 측정 실험 결과 37

3. 스파링 로봇 동적 해석 및 Simulation 결과 43

1) 플랫폼 실험적 검증 43

2) 스파링 로봇 팔 동적 해석 및 Simulation 결과값 45

V. 결론 48

참고문헌 49

Abstract 50

List of Tables

Table 1.1. Calorie Consumption by Exercise 8

Table 1.2. Technology Status of Domestic and Foreign Products 11

Table 1.3. Comparison of Sparring Robot and other product 11

Table 2.1. Design requirement of Sparring Robot 12

Table 2.2. Specification of Sparring Robot 16

Table 2.3. Main Functions of Sub Controller 19

Table 4.1. Criterion for classifying punch power 37

Table 4.2. Result of punch counting test 38

Table 4.3. Parameters for punch power measuring test 39

Table 4.4. Practical distance displacement and... 41

Table 4.5. Result of punch power measuring test 42

Table 4.6. Error of the initial speed of the moving plate 42

Table 4.7. Experimental Results of Single... 44

Table 4.8. Experimental Results of Complex... 44

Table 4.9. Experimental Results of Damper system 47

List of Figures

Fig. 1.1. Fitness Equipment of Nexersys Corporation 10

Fig. 2.1. 3D Modelling of Lower platform 13

Fig. 2.2. Main Parts of Lower Platform 13

Fig. 2.3. Lower Platform & 3D Modelling 14

Fig. 2.4. The First 3D Modelling 14

Fig. 2.5. Shock Absorption Mechanism System 15

Fig. 2.6. 3D Modeling of Robot Upper Body 15

Fig. 2.7. Final 3D Modelling 15

Fig. 2.8. Developed Robot 16

Fig. 2.9. Control System Configuration Diagram &... 17

Fig. 2.10. Types of Main Actuators & Layout 17

Fig. 2.11. Main Controller(PC Program) 18

Fig. 2.12. Sub Controller... 18

Fig. 3.1. Relationship between oxygen intake and time 21

Fig. 3.2. Relationship between velocity and time 22

Fig. 3.3. Relationship between VO2 and time 22

Fig. 3.4. VO2 intake measurement... 23

Fig. 3.5. Hall sensor output voltage according to the... 24

Fig. 3.6. Reference Frame of Parallel Platform 26

Fig. 3.7. Floor Plan of Parallel Platform 27

Fig. 3.8. Kinematic Constraint of Parallel Platform 28

Fig. 3.9. Left Side View of Sparring Robot Arm 30

Fig. 3.10. Left Arm 3D Modelling of Sparring Robot Arm 31

Fig. 3.11. Free Body Diagram of Sparring Robot Arm 31

Fig. 3.12. 2D - Two Link of Sparring Robot Arm 32

Fig. 4.1. Experiment on measuring kinetic energy and exercise... 34

Fig. 4.2. Relationship between VO2 and punch bit 35

Fig. 4.3. Relationship between t and punch bit 35

Fig. 4.4. Relationship between ∫ E dt and VO2 36

Fig. 4.5. Equipment for measuring punch power 38

Fig. 4.6. Displacement measurement of the moving plate 40

Fig. 4.7. Speed measurement of the moving plate 41

Fig. 4.8. Stress Analysis of Waist(Von mieses stress) 43

Fig. 4.9. Parameter Measure of Robot Arm 45

Fig. 4.10. Joint 1 Torque using Euler-Lagrangian Formulation 45

Fig. 4.11. Joint 2 Torque using Euler-Lagrangian Formulation 46

Fig. 4.12. Modelling Simulation of Robot 46

Fig. 4.13. Yaw Joint Torque(No Damper) 47

Fig. 4.14. Yaw Joint Torque(Using Damper) 47

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