35.9 3-RRR 평면 병렬 기구

3-RRR 평면 병렬 기구는 3개의 RRR(회전-회전-회전) 체인으로 구성된 3자유도 평면 병렬 기구이다. 학술적 연구의 단순한 모델이며, 다양한 학술적 분석의 기반이 된다. 본 절에서는 3-RRR 평면 병렬 기구를 다룬다.

1. 3-RRR 기구의 구조

1.1 3개 체인

3개의 RRR 체인으로 구성된다.

1.2 평면 운동

평면 내에서 운동한다.

1.3 3자유도

평면의 $x, y, \phi$ 3자유도이다.

2. 능동 관절

2.1 첫 번째 관절

각 체인의 첫 번째 관절이 능동이다.

2.2 수동 관절

나머지 관절은 수동이다.

2.3 구동기

능동 관절에 구동기가 장착된다.

3. 역기구학

3.1 해석적 해

역기구학이 해석적으로 쉽게 풀린다.

3.2 각 체인 분석

각 체인을 독립적으로 분석한다.

3.3 다중 해

각 체인별로 2개의 해가 존재한다.

4. 순기구학

4.1 비선형 문제

순기구학은 비선형 방정식 체계이다.

4.2 해의 개수

최대 6개의 해가 존재한다.

4.3 수치적 해법

수치적 방법이 활용된다.

5. 자코비안

5.1 3x3 자코비안

자코비안은 $3 \times 3$ 정사각 행렬이다.

5.2 해석적 형태

해석적으로 유도된다.

5.3 특이점

특이점 분석이 가능하다.

6. 특이점

6.1 Type I

Type I 특이점이 해석적으로 유도된다.

6.2 Type II

Type II 특이점도 분석된다.

6.3 설계 영향

특이점이 설계에 영향을 미친다.

7. 작업 공간

7.1 2D 작업 공간

평면 작업 공간이다.

7.2 3자유도

위치 2자유도와 자세 1자유도이다.

7.3 해석

작업 공간이 해석적으로 계산된다.

8. 학술적 가치

8.1 단순한 모델

병렬 기구 연구의 단순한 모델이다.

8.2 교육적

교육에 유용하다.

8.3 확장 가능

연구 결과가 다른 병렬 기구로 확장된다.

9. 응용

9.1 평면 작업

평면 작업에 활용된다.

9.2 교육

학술 교육에 활용된다.

9.3 연구

학술 연구의 대상이다.

10. 학술적 활용

본 절에서 다룬 3-RRR 평면 병렬 기구는 병렬 로봇 공학 연구의 기본 모델이다. 이 기구의 학술적 분석이 일반적 병렬 기구 이해의 기반이 된다.

11. 출처

Gosselin, C. and Angeles, J., “The optimum kinematic design of a planar three-degree-of-freedom parallel manipulator”, Journal of Mechanical Design, Vol. 110, No. 1, pp. 35–41, 1988.
Gosselin, C. and Angeles, J., “Singularity analysis of closed-loop kinematic chains”, IEEE Transactions on Robotics and Automation, Vol. 6, No. 3, pp. 281–290, 1990.
Merlet, J.-P., Parallel Robots, 2nd edition, Springer, 2006.
Tsai, L.-W., Robot Analysis: The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators, Wiley, 1999.
Hunt, K. H., Kinematic Geometry of Mechanisms, Oxford University Press, 1978.

12. 버전

문서 버전: 1.0
작성일: 2026-04-18