휴머노이드 관절모터
이제까지 관절이라고 표현한 Roll, Pitch, Yaw 는 각각 모터로 표현이 된다. 즉 3개의 모터로 X, Y, Z축의 방향과 동시에 기본단위의 Roll, Pitch, Yaw를 표현할 수 있는 것이다. 그래서 보통 3개 이상의 모터를 가진 로봇을 다관절 로봇이라고 지칭한다.
 
모터의 종류는 크게, 바퀴를 구동할 때 주로 쓰이는 DC모터, 원하는 각도를 표현할수 있는 Servo 모터가 있는데, 관절 로봇은 Servo 모터를 주로 사용한다. 요즘에는 프로그램 셋팅에 따라서 DC모터, Servo 모터 기능이 모두 있는 복합디지털 모터가 주로 사용된다. 그리고, 휴머노이드 및 관절 로봇을 구동하기 위해서는 무게중심을 지탱할 수 있을 정도로 토크가 커야 한다. 특히, 휴머노이드에서 가장 많은 힘을 받는 발목 모터쪽은 상당한 토크가 요구된다.

대다수의 국산 휴머노이드 키트들의 모터들이 12kg/cm의 토크를 가지고 있는데, 특별히 DIY 제작을 하지 않는다면, 그대로 사용해도 좋을것이다.

 * 토 크 : 주어진 회전축을 중심으로 회전시키는 능력. 회전축에서 힘의 작용점까지의 거리와 회전축과 작용점을 잇는 직선에 수직인 힘의 성분과의 곱을 이른다. 간단하게 모터에 연결된 물체를 움직일 수 있는 힘이라고 하자.

 
휴머노이드 구성요소
기본적인 관절 개념에 대해선 알아보았으며, 이제 휴머노이드를 구성하기 위해 필요한 구성요소에 대해 알아보겠다.
 
그런데 다음과 같이 모터와 프레임만 있으면 어떤 로봇이든 쉽게 조립한 후 여러가지 보행, 움직임을 표현하기 위해 무게중심과 모션을 만드는 것은 매우 쉽다.

 하지만, 로봇에 필수적으로 추가되는 두 가지 사항이 있다. 바로 제어보드와 전원장치이다. 이 두 개의 위치와 무게에 따라 로봇 움직임에 많은 영향을 끼친다. 그래서 더더욱 중요한 요소가 되므로 이번 시간에는 이 각각의 기능보다위치와 무게에 대해 고려하면서 로봇 움직임을 이해하면 되겠다. 그럼 다음시간까지 숙제가 한 가지 있다. 어떻게 하면 무게중심과 보행이 편한 형태의 휴머노이드가 만들어 질지, 서보모터, 프레임, 제어기, 전원배터리를 포함한 휴머노이드 상상도를 생각해보기 바란다. 다음 시간에는 그림에 있는 많이 알려진 바이올로이드 휴머노이드 로봇으로 본격적인 휴머노이드 보행에 대해 알아보도록 하겠다. See You Soon !!

<로보링크 이현종 이사 www.robolink.co.kr>

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