中 톈진대, '고성능 하이브리드 가공 로봇' 개발

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중국 톈진대학이 고난이도 제조에 사용될 수 있는 하이브리드 가공 로봇의 핵심 기술을 개발했다.

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중국 언론 오프위크에 따르면 톈진대학 기계공학대 류하이타오(刘海涛) 교수팀이 '고성능 하이브리드 로봇 관절 기술 및 엔지니어링 응용' 프로젝트를 통해 하이브리드 가공 로봇의 구조 혁신, 설계 이념, 핵심 기술 등 난제를 해결했다. 독립적 설계에서 엔지니어링 응용에 이르는 전체 사슬을 풀어냈다.

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이 프로젝트는 2021년 톈진시 과학기술상 기술발명 부문 1등상을 받았다.

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최근 산업용 로봇이 자동차, 가전, 물류 등 여러 산업에 쓰이고 있지만 중국에서 첨단 제조 기술의 개발은 아직 풀어야 할 문제다. 직렬 로봇은 일찍 등장해 민첩한 운동성과 넓은 운동공간 등 강점을 갖고 있으며, 병렬 로봇은 연구가 비교적 늦었지만 강성이 높고, 지지력이 강해 고정밀 및 우수한 동적 특성을 갖고 있다.

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특정 작업 공간에서 유연하게 다각도의 작업을 하기 위해서는 고속과 고정밀 특성을 보장할 수 있는 하이브리드 로봇이 최선의 선택이다. 하지만 특성이 다른 두 로봇을 완벽하게 결합해 역할을 하도록 하는 것이 어렵기 때문에 최근 스페인 '로신(LOXIN)'과 스웨덴 '엑천(EXECHON)'이 세계에서 유일하게 이 장벽을 뚫은 기업으로서 시장을 장악해왔다.

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이에 이 프로젝트는 2-DOF 평면 기구, 통합 힌지 및 6DOF 분기 체인 구조를 통한 하이브리드 가공 로봇 신구조를 창안했다. 해외 특허 장벽을 깨고 밀링, 홀 가공, 용접, 연마, 조립 등 여러 작업에 적합한 단일 기기와 여러 기기 제조 시스템을 구축할 수 있으며 항공 우주, 철도 교통, 조선 등 분야에서 광범위하게 응용될 수 있다.

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로봇의 정적 및 동적 정확도를 높이기 위해 로봇공학, 구조역학 및 빅데이터 분석을 유기적으로 결합했으며, 고속 및 고정밀 5축 연결 제어를 실현해 포즈 오차의 종합적 보정, 안정적이고 부드러운 궤적 기획, 고효율 고정밀 비전 위치인식 등 핵심 기술을 개발했다.

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하이브리드 가공 로봇 신제품 3종이 개발됐으며, 권위있는 기관의 테스트를 거친 결과 로봇의 공간 중복 및 위치 정확도, 최대 가속도 등 성능 지표가 해외 동종 상품 기술 수준에 못지않다는 평가를 받았다. 전방향 밀링, 광학 부품의 초정밀 연마, 자동차 금형 연마 등 일련의 새로운 공정 장비도 잇따라 개발했다. 이들 장비가 중국의 친환경, 자동차 제조 등 분야에서 응용돼 제조업의 난제를 해결할 것으로 기대된다.

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Erika Yoo erika_yoo@irobotnews.com

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