Quadruped 만들고 싶다. #1 모델 선정하기 (회의 내용 ①)

#INTRO

LINC사업단과 연구지원을 받으며 모델을 제작할 기회가 왔다.

새로운 모델을 제작하기 앞서 유투브를 활용하여 좋은 모델을 얻을 수 있었다. 

 

GitHub - open-dynamic-robot-initiative/open_robot_actuator_hardware

그림 1.Open Dynamic Robot Initiative

여기서 하드웨어에 대한 정보를 전부 얻을 수 있었는데

아무래도 모터 드라이버, 보드, 모터는 전부 동일하게 따라 하기엔 무리가 있으니

그에 걸맞게 모델을 수정해서 만들어보려 한다. 

 

 

---

#STEP 파일 수정

홈페이지에 제공되는 STL파일은 CATIA와 호환이 좋지 않아서 

SolidWorks로 열어보려 했으나, 이마저도 파일이 너무 세세하게 쪼개져 있어서

불편함을 겪었다.

 

그래서 Sub_ASSY파일로 존재하는 Standard STEP 파일을 손수 하나하나 잘라주기로 했다...

그림 2. 중노동 시작 Base Part

그림 3. upper Part

이래 놓고 다시 STL로 뽑을 생각을 하니, 머리가 좀 아프다.

다 잘라놓고 나서 부품들을 찾아보는데...

---

#대참사

사이트에서 제시한 모터와 엔코더, 엔코더 디스크가 전부 해외배송이다. 

캡스턴 디자인 때 데었던 기억이 있어서 아는데, 정말 언제 올지 모르는다는 게 문제다. 

남은 기간은 약 2달인데 그 안에 올지도 의문이고, 온다고 해도 한 달은 좀 선을 넘었다.

모터 같은 경우는 그래도 국내에서 거래해주는 업체가 있는 거 같긴 한데, 

엔코더 디스크는 독일에서 가격도 표기하지 않고 email 주소만 있는거 보고 나서 숨이 턱 막혔다..

어쩔 수 없이 카톡방에서 조언 받은 RMD모터를 사용해야 할 것 같다.

 

이 말은 즉슨

설계의 메인 Part들이 전부 수정된다는 뜻.

제대로 된 파일도 없는데 그 메인 part를 전 부 다시 수정한다는 뜻.

마음이 아팠다. 

1. 간섭 고려

그림 4. 설계 변경시 문제점 (1)

저 모터가 변경되기 때문에, 서로 간섭이 없는지 체크해야 한다.

좌하단에 표기는 안 했지만 저 부분도 변경해줘야 한다.

 

2. 역학 검토

이게.. 가장 힘든 부분인데

일단 내가 선정하는 모터의 스펙이 해당 모터의 스펙을 커버할 수 있는가? 

이걸 수학적으로 해석하는 게 제일 난관이다.

현재 NewYork Uni에서 제시한 풀리-벨트 방식은 육안상으로 어림잡아 봤을 때 leg기준 1:3, 1:3 비율로 1:9 정도의 ratio로 설계된 것으로 보인다.

 

모터의 무게는 53g으로 굉장히 가벼운 편이고, 전체 leg_3 dof는 sub_assy는 453g이라고 한다.

근데 여기에 내가 추가할 모터 RMD모터를  달게 되면 다리 한 짝당 약 700g 이상이 된다.

도합 : (700+@)*4 = 약 4~5 kg?

재료의 강성, 강도도 생각해야 하는 문제가 생긴다. 

 

앞선 3D Printer 경험으로 밀도를 100%로 하고 뽑으면 크게 문제라고 생각은 안 하는데,

 

기왕이면 재료를 아끼면서 원가 절감하는 게 기계공의 기본자세 아니겠는가

다음 시간에 간이적인 계산을 해보고 그에 걸맞은 설계과정을 나열해 보려 한다.

 

3. 결론

그림 5. 최종 수정전 검토

결국 그림 5. 에서 수정되는 부분은 저 윗부분의 모터 부와

해당 프레임의 일부 변형이 있을 것 같다.

또한 모터부에 들어가는 풀리의 사이즈 및 직경 부분을

RMD모터와 맞추는 게 우선이지 않을까 생각한다.

 

---

#마무리

이것만 해도 한 달 금방 갈 거 같다. 부지런히 하는 것보다 스스로 야근하듯이 꽤 오래 붙들어야 해결될 문제들로 보여서

머리가 좀 뜨거운데, 언제나처럼 해보고 나면 스트레스받으면서도 배우는 것이 있을 것이고 

그걸 기반으로 성장할 것이다 라는 생각을 해보면, 딱히 못할 것도 없다고 생각된다.

 

돈대로 사용할 만큼 이번에는 꼭 하드웨어를 완성할 수 있으면 좋겠다. 

추가적으로 중간부 외골격이나 다리부 공압 구조를 선택적으로 넣을 예정인데,

이것도 이거 나름대로 머리가 아파서 차근차근 교수님과 1:1로 대화해보면서 해결해 봐야겠다.