견인형 건설 물류 로봇의 평지 주행에서의 필요 견인력 및 구동 토오크 산출

Abstract

건설 산업의 인력 부족 현상이 최근 저출산, 고령화 문제로 인한 인력 부족 현상이 심화되고 있다. 건설 산업은 노무비가 전체 원가의 30-40%를 차지하는, 즉, 타 산업에 비해 숙련공에 대한 의존도가 높은 노동 집약적인 산업이다. 이에 노동 인력의 고령화 및 숙련공의 부족 문제는 건설 생산성 저하의 큰 요인이다. 1961 년 미국에서 세계 최초의 산업용 로봇이 도입된 이후 자동화에 대한 연구와 투자가 꾸준히 진행된 제조업은 공정별로 다양한 형태의 로봇이 투입되어 인력의 의존도를 낮추었다. 반면, 건설업은 제조 현장에 비해 날씨의 영향을 많이 받고, 다루는 자재의 크기와 중량이 일정하지 않은 등 여러 가지 환경 차이로 인해 자동화가 어려운 현실이다. 본 논문은 다양한 건설 물류 로봇 중에서도 견인형 건설 물류 로봇의 평지 주행에서의 필요 견인력과 구동 토오크를 산출하는 역학적 분석 방법을 제시한다. 견인형 건설 물류 로봇은 기존 인력으로 자재를 운반하던 이송 방식을 대신하여 인력을 보조하여 적은 힘으로도 고중량물을 이송할 수 있도록 한다. 이송하고자 하는 중량물의 무게를 이용하여 중량물을 이송하기 위해 필요한 견인력을 산출하고, 이 견인력과 구동 휠의 반지름를 이용하여 견인형 건설 물류 로봇이 구동하는 데 필요한 구동 토오크 값을 산출한다.