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문화 융합(CC)

지형적응 바퀴-궤도 이동 시스템 설계
Design of a Terrain Adaptive Wheel-Track Mobility System

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  • 발행기관
    국제문화기술진흥원 바로가기
  • 간행물
    The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    Vol.11 No.6 (2025.11)바로가기
  • 페이지
    pp.329-335
  • 저자
    이영채, 이채정, 정진우, 김상현
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A486548

※ 원문제공기관과의 협약기간이 종료되어 열람이 제한될 수 있습니다.

원문정보

초록

영어
This study proposes a terrain-adaptive hybrid mobility mechanism that combines the advantages of wheel-type and track-type system for stable traversal over various terrains. To address conventional hybrid systems' complexity and dependence on multiple motors, a variable linkage mechanism that shifts between circular and triangular configurations using a single motor input was devised. A dog-clutch and gear-based driving mode switching device was implemented to enable selective wheel or track-driven operation. Structural stability of the proposed mechanism was using ANSYS analysis, and a prototype was fabricated via 3D printing for practical driving tests. Both numerical simulations and experiments showed that the proposed system could stably switch between H-type and M-type configurations and operate smoothly in both modes with only a single motor input. This research demonstrates the feasibility of a mobility system well suited for small autonomous robots, disaster response, and military operations in complex environments.
한국어
본 연구는 다양한 지형 조건에서 안정적 주행을 실현하기 위하여 바퀴형과 궤도형 이동 메커니즘의 장점을 결합한 지형적응형 하이브리드 이동 메커니즘을 제안한다. 기존 하이브리드 방식의 복잡한 구조와 다수 구동 모터 의존성을 극복하기 위해, 구조적 단순화와 효율적 구동 설계를 도입하였다. 단일 모터 입력만으로 원형과 삼각형 형상 간변환이 가능한 가변 링크기구를 고안하였으며, 도그 클러치 및 기어 기반 주행 전환 장치를 설계하여 선택적 바퀴-궤도 주행을 구현하였다. 또한, ANSYS 유한요소해석을 통해 가변 링크기구의 안정성을 검증하고, 3D 프린팅으로 시제품을 제작하여 주행 실험을 수행하였다. 시뮬레이션 및 시제품 주행 실험 결과, 단일 모터 구동만으로 원형(H-Type)과 삼각형(M-Type) 형상 간 안정적 전환이 가능하며, 두 주행 방식 모두 원활히 작동함을 확인하였다. 본 연구는 소형 자율주행 로봇, 재난 구조, 군사 작전 등 복잡한 지형에서 활용 가능한 이동 시스템의 설계 가능성을 제시한다.

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 설계 배경
Ⅲ. 설계 및 제작
1. 가변 링크기구 설계
2. 주행 변환 장치 설계
3. 안정성 검증 및 제작
Ⅳ. 결론
References

키워드

지형적응 이동로봇 바퀴-궤도 전환 가변 링크기구 도그 클러치 Terrain-adaptive Mobile robot Wheel-track transformation Variable link mechanism Dog clutch

저자

  • 이영채 [ Yeongchae Lee | *준회원, 한성대학교 기계전자공학부 학부생 ] 제1저자
  • 이채정 [ Chaejung Lee | 준회원, 한성대학교 기계전자공학부 학부생 ] 공동저자
  • 정진우 [ Jinwoo Jung | 준회원, 한성대학교 기계전자공학부 학부생 ] 공동저자
  • 김상현 [ Sang-Hyun Kim | 정회원, 한성대학교 기계전자공학부 교수 ] 교신저자

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    국제문화기술진흥원 [The International Promotion Agency of Culture Technology]
  • 설립연도
    2009
  • 분야
    공학>공학일반
  • 소개
    본 진흥원은 문화기술(Culture Technology) 관련 산·학·연·관으로 구성된 비영리 단체이다. 문화기술(CT)은 정보통신기술(ICT), 문화적 사고 기반의 예술, 인문학, 디자인, 사회과학기술이 접목된 신융합기술(New Convergence Technology, NCT)로 정의한다. 인간의 삶의 질을 향상시키고, 진보된 방향으로 변화시키고, 문화기술 관련 분야의 학술 및 기술의 발전과 진흥에 공헌하기 위하여, 제3조의 필요한 사업을 행함을 그 목적으로 한다.

간행물

  • 간행물명
    The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) [문화기술의 융합]
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    2384-0358
  • eISSN
    2384-0366
  • 수록기간
    2015~2026
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 600 DDC 700

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