콤팩트하고 고성능인 협동로봇을 설계할 때는 적합한 하모닉 관절 모듈을 선택하는 것이 중요합니다. TCHL 직선형과 HTS T형 하모닉 관절 모듈 중 어떤 것을 사용해야 할까요? 두 구성 모두 정밀한 로봇 동작을 구현할 수 있지만, 출력 플랜지의 형상이 달라 설치 공간, 링크 연결, 케이블 배선 및 기계적 통합에 영향을 줍니다. 이 가이드에서는 HONPINE의 기술 이사인 Theodore Li가 두 설계의 주요 차이점과 장단점, 그리고 협동로봇 암에 가장 적합한 구성을 선택하는 방법을 설명합니다.

치료 로봇은 로봇 팔을 판매하는 것이 아니라 인체에 가해지는 힘을 제공하는 것입니다. 압력, 리듬, 깊이가 치료 처방이며, 위치 제어만으로는 이를 구현할 수 없습니다. 연조직은 유연하고 시간에 따라 변하기 때문에, 동일한 위치 명령을 내려도 근육과 뼈에 가해지는 접촉력은 몇 배까지 차이가 날 수 있습니다. 힘 제어 하모닉 조인트 모듈은 접촉력을 폐루프 제어 변수로 전환합니다. 이는 치료 용량의 반복성을 확보하고, 사람과의 접촉을 안전하게 유지하며, 치료사의 기술을 학습 가능하게 하는 유일한 방법입니다. 이 글에서는 병상용 치료 로봇의 현장 사진 한 장을 바탕으로 구성을 살펴보고, 힘 제어가 필수적인 다섯 가지 이유를 제시합니다. 또한 기준별로 HONPINE의 TCHL과 HAG 중 선택하는 기준을 정리하고, 프레임 크기를 결정하는 토크 센서 분해능 예산을 제시합니다.

리튬 배터리 공장에서 로봇 암용 감속기를 선택할 때는 하나의 ‘최고’ 기어박스를 찾는 것이 아니라 관절별로 역할을 나누는 것이 중요합니다. 강성, 내충격성, 긴 수명이 가장 중요한 어깨와 팔꿈치 관절(J1–J3)에는 RV 감속기를 적용하고, 거의 제로에 가까운 백래시, 높은 토크 밀도, 경량성이 위치 결정 정확도를 좌우하는 손목 관절(J4–J6)에는 하모닉 감속기를 적용합니다. 장거리 이동이 필요한 직교 이송에는 비용이 더 낮은 유성 기어박스를 적용할 수 있습니다. 리튬 배터리 생산에는 세 가지 더 엄격한 조건이 추가됩니다. 높은 반복 정밀도(±0.02–0.05 mm), 24/7 고부하 운전, 금속 입자 오염에 대한 무관용입니다. 이 가이드에서는 관절별 선택의 근거를 설명하고, 세 가지 감속기 유형을 비교하며, 각 공정 스테이션의 일반적인 구성을 제시합니다.

협동로봇 관절은 높은 토크, 컴팩트한 크기, 낮은 중량, 정밀한 위치 결정, 빠른 응답 및 민감한 힘 상호작용 등 서로 상충하는 여러 요구사항을 균형 있게 충족해야 합니다. 이로 인해 특히 더욱 동적인 동작과 점점 까다로워지는 인간-로봇 상호작용을 고려하여 협동로봇이 설계됨에 따라, 구동 아키텍처의 선택이 매우 중요해집니다. 이러한 애플리케이션에는 일반적으로 두 가지 방식이 고려됩니다. 하나는 DD 모터(다이렉트 드라이브 모터)이고, 다른 하나는 서보 모터와 하모닉 감속기를 결합하는 방식입니다. DD 모터는 기계식 감속 단계를 제거하고 모터와 관절 출력부를 직접 연결하는 반면, 하모닉 감속기는 높은 감속비의 정밀 구동을 사용하여 컴팩트한 모터로부터 높은 출력 토크를 구현합니다.