In biped robot locomotion, mostly a serial type legs have been used so far. This type of leg shows many disadvantages, like significant weight, low stiffness and poor disturbance rejection. All of the above result in high energy consumption and low stability. In this paper, an analysis of a new type of leg, i.e. three degrees of freedom delta type leg is investigated. First, a kinematic analysis of both delta and serial robot is performed, including forward and inverse kinematics calculation, visualisation of the robots and workspace analysis. Further, equations of motions for both robots are implemented and tested in Simmechanics environment. Finally, both models are compared in terms of performance in different walking scenarios. In this paper, it is shown that in specific scenarios, delta leg is superior to the serial type in terms of maximum torque and energy consumption.
오늘날까지 이족보행 로봇에서는 주로 연속 타입의 다리를 사용해 왔다. 하지만, 연속 타입의 다리는 1) 무겁고 2) 강성이 약하며 3) 외란 제거 능력이 낮은 문제점을 가지고 있는데, 이러한 문제는 에너지 과소비와 불안정성을 야기하는 것으로 나타나고 있다. 따라서, 본 논문에서는 위의 문제를 해결할 수 있는 자유 델타 타입 다리에 대한 연구를 진행했다. 첫 번째로, 델타와 연속 두 타입의 다리에 대해서 운동학적으로 비교 분석을 시행했다. 두 다리의 순방향 및 역방향의 운동학을 계산하고 이를 시각화 한 후, 작업 영역을 분석하여 각 결과를 비교 분석하였다. 두 번째로, 각 로봇의 운동 방정식을 Simmechanics 환경에 적용시켜 실험을 진행하였다. 마지막으로, 서로 다른 보행 경로에서 두 타입의 다리 모델의 성능을 비교 분석하였다. 세 가지 실험으로부터 얻은 결과를 비교 및 분석하여 특정 보행 경로에서는 델타 타입의 다리가 최대 토크와 에너지 효율 면에서 연속 타입의 다리보다 우수한 성능을 보인다는 것을 발견 할 수 있었다.
