형상기억합금 기반 Stick-slip actuator 설계 및 평가
- 주제(키워드) Shape Memory Alloy (SMA) , Stick-slip actuator , 소형화 및 경량화 , Folded Structure , SMA 구동기
- 주제(DDC) 621.8
- 발행기관 아주대학교 공학대학원
- 지도교수 고제성
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2025. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 공학대학원 기계시스템공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000034973
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 소형화 및 경량화를 목적으로 SMA 기반 Stick-slip actuator를 제안 및 제작하였다. 본 연구에서 제안한 actuator는 조인트 를 기준으로 양쪽에 배치된 SMA 구동기에 의해 회전 운동을 발생시키며, 이때 생성된 수직 및 수평 성분의 힘은 각각 슬라이더를 눌러 작동 시키는데 활용된다. actuator는 제작 오차를 줄이기 위해 Smart Composite Structure(SCM)로 설계 및 제작했다. 또한, 운동 특성 분석 을 통해 제안된 구조의 작동 원리를 정량적으로 규명하였다. 프로토타입 을 제작하고 기계적 출력 특성 시험을 시행한 결과, actuator의 크기와 무게는 각각 8×32×17mm³와 1.8g이었으며, 5V인가 전압에서 최대 출력 속도 1.7mm/s, 최대 출력 힘 1.15N을 달성하였다. 이러한 결과는 SMA 기반 Stick-slip actuator의 실현 가능성과 함께 소형화 및 경량화 측면에서 장점을 입증하였다.
more목차
1. 서론 １
2. 본론 ３
2.1. Stick-slip 동작 구현 ３
2.2. 구조 및 원리 １０
2.3. 프로토타입 제작 과정 １４
2.3.1. 설계 변경(#1) – 초기 구조: 압전소자 대체 １８
2.3.2. 설계 변경(#2) – 소형화 및 가동 변위 증가 １９
2.3.3. 설계 변경(#3) – 최종 구조: 가동 변위 및 힘 전달 증가 ２０
2.4. 실험 및 고찰 ２２
2.4.1. 성능 평가 실험 구성 ２２
2.4.2. SSSA의 Stick-slip 동작 구현 및 실험 검증 ２４
2.4.3. 기존 연구와의 성능 비교 ２８
3. 결론 ３０
참고문헌 ３１
부 록 ３４
