Many research has been conducted to replace manpower due to the diverse and dynamic motion capabilities of walking robots. In particular, the performance of the actuator greatly influences the performance of the legged robot. Although many legged robots have been made through various types of actuation strategies, this paper describes the design process of the Quasi Direct Drive actuator for a quadrupedal robot. It is designed based on the energy efficient actuator design principles suggested in previous studies and in particular, a detailed process of reducing mechanical impedance is described. The dynamic performance of the actuator through the presented design process is verified with jump experiment of two-degree of freedom one-leg platform and energy efficiency is measured through comparative experiments with other platforms.
보행 로봇의 움직임의 다양성, 역동성으로 인해 인력을 대체할 수 있도록 연구가 진행되어 왔다. 특히 구동기의 성능이 보행 로봇 성능을 크게 좌우한다. 다양한 구동기 종류를 통해 많은 보행 로봇을 만들어 왔으나, 본 논문에선 4족보행 로봇을 위한 준직접 구동기(Quasi Direct Drive Actuator)에 대한 설계 과정에 대해 서술한다. 목표하는 보행 로봇의 성능을 낼 수 있으면서, 에너지 효율적인 구동기를 위해 사전 연구에서 제시한 설계원칙에 기반하여 설계하고, 특히 기계적 임피던스를 줄이는 상세 과정에 대해서 서술한다. 제시된 설계 과정을 통해 제작된 구동부의 동적 성능을 2 자유도 다리 플랫폼에 적용하여 점프 실험을 통해 동적성능을 확인하고, 타 플랫폼과의 비교 실험을 통해 에너지 효율을 검증한다.
