In the near future, it is expected that robots will carry out dangerous work instead of human. Among dangerous works, emergency countermeasure for nuclear plant problem is one of the most important issue. Nuclear plants have radioactive materials that make damage to human in short term and long term. Also there are dangerousness such as rupture of unstable structure, low visibility due to steam and high temperature. Therefore, to accomplish successful nuclear plant emergency countermeasure, appropriate robot should be deployed instead of humans. If the robot operates properly, humans lives will be saved and prevent damage of property. In this context, one of the main task of the robot is turning problematic valve. Closing or opening problematic valve could stabilize whole nuclear plants in emergency situation. However, In case of emergency situation, turning valve could require high torques because of high pressure inside the pipe or misalignment of valve turning axis. In this thesis, manipulation motion of turning valves for nuclear plant is discussed. For increase valve turning torque, motion planning using both arm with upper body motion is proposed. Robot hardware and target valve is analyzed and based on this, both arm and upper body motion is formulated. Afterward, simulation shows maximum valve turning torque in terms of static friction. In conclusion, it is found that using both arm and upper body motion is outperforms the both arm and fixed body motion.
멀지 않은 미래에 로봇은 인간을 대신해 위험한 일을 수행 할 것으로 예상된다. 그 중 원자력 발전소 내부에 투입되는 긴급 조치 로봇이 주어진 작업을 성공적으로 수행했을 때, 인명 피해 및 재산 피해를 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 본 학위논문에서는 원자력 발전소 내부에서 밸브 개폐 작업을 효율적으로 수행하기 위해 양 팔과 상체 움직임을 사용하는 궤적 형성에 대한 고찰을 다루고 있다. 따라서 밸브 개폐 작업을 위한 양 팔과 상체의 움직임을 계획하기 위해 주어진 로봇 구성에 대한 분석을 수행하며 분석 결과를 바탕으로 모션 계획을 수행한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 일반적인 상체 고정 양팔 밸브 개폐 모션과 제안하는 모션의 밸브 개폐 성능을 비교하고 평가한다. 결론적으로 양 팔과 상체를 모두 사용하는 밸브 개폐 모션 계획을 수행 했을 때 최대 밸브 회전 토크가 증가하는 것을 보였다.
