Much research in recent years has focused on twisted string actuation (TSA) systems due to their structural simplicity with a high transmission ratio. Nevertheless, most of the TSA applications with multiple strings have been based on conventional models, which commonly cover only overlap twists between strings, not individual twists in a single string. Therefore, the conventional model-based prediction of the total contraction of the TSA with multiple strings is likely to deviate from the measured contraction. In this thesis, a model is proposed considering the kinematics of both overlap twists and individual twists, which simultaneously occur in the twist of the TSA with multiple strings, as well as the effect of stiffness and offsets between strings on the total contraction of the TSA with multiple strings. A comparative study with the conventional model was conducted in terms of the root-mean-square error (RMSE) after both the conventional and proposed models were optimized so that their RMSEs were minimized. The results confirm that better accuracy in the total contraction, as well as the well-fitted trend of the contraction for the whole experimental trials, were achieved in the proposed model.
줄꼬임 구동기는 높은 기어비와 더불어 그것의 간단한 구조 덕분에 최근 몇 년간 많은 응용 연구가 이루어졌다. 하지만 다중 줄을 사용하는 대부분의 줄꼬임 구동기 응용 연구가 줄 개별 꼬임은 고려되지 않고 줄 간 꼬임이 출력 수축량에 미치는 영향만 다루고 있는 기존 기구학 모델에 기반하고 있다. 따라서, 실제 관측되는 수축량과 기존 모델 기반 예측 수축량 간 다소 큰 차이가 존재한다. 본 논문에서는 개별 줄 꼬임과 줄 간 꼬임을 동시에 고려하는 기구학 모델을 제시하였으며, 줄의 유한한 강성과 줄 간 거리상 격차가 정기구학적으로 수축에 끼치는 영향도 모델에 포함하였다. 검증을 위해 기존 모델과 제안된 모델을 평균 제곱근 편차 측면에서 최적화한 후, 줄의 종류와 하중을 달리하여 비교 실험을 진행하였다. 그 결과, 제안된 모델에서 상대적으로 높은 수축량과 줄꼬임 동안 그것의 추세가 확인되었다.
