이번 영상에서는 세계 유수 대학의 오픈소스 프로젝트에서 활용되고 있는 CubeMars 제품의 실제 적용 사례를 소개합니다.
Northern Arizona University(노던 애리조나 대학교) 연구팀이 개발한 OpenExo 오픈소스 모듈형 외골격 프로젝트는 CubeMars AK 시리즈 관절 모터를 핵심 구동원으로 채택하여, 고관절, 발목 관절, 팔꿈치 관절 등 주요 관절에 강력하고 정밀한 구동 성능을 제공합니다.
OpenExo는 완전한 오픈소스 및 모듈형 웨어러블 로봇 플랫폼 구축을 목표로 하며, CubeMars의 고성능 모터는 이러한 비전을 실현하기 위한 이상적인 구동 솔루션입니다.
OpenExo 프로젝트의 핵심 목표는 외골격 로봇 기술을 더욱 쉽게 접근하고 개발할 수 있도록 만드는 것입니다.
그러나 인간 관절을 위한 구동 모듈 설계는 매우 까다로운 요구사항을 가지고 있습니다.
크기와 무게 사이의 최적 균형: 모터는 사용자의 추가적인 대사 부담을 줄이기 위해 충분히 작고 가벼워야 합니다.
높은 토크 출력: 고관절과 발목 관절은 보행 및 달리기 과정에서 큰 보조력을 필요로 합니다.
모듈화 및 비용 효율성: 오픈소스 프로젝트에서는 부품을 쉽게 확보할 수 있어야 하며, Plug-and-Play 방식으로 사용할 수 있고 대학 연구 예산에도 적합해야 합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 Northern Arizona University 연구팀은 다양한 평가를 진행했으며, 최종적으로 CubeMars AK 시리즈(특히 AK80-9 V3.0 KV100) 를 외골격 관절 액추에이터로 선정했습니다.
AK 시리즈의 주요 장점은 OpenExo 프로젝트의 요구사항과 완벽하게 부합합니다.
뛰어난 토크 밀도와 컴팩트한 설계: AK80-9는 매우 작은 크기와 가벼운 구조를 유지하면서 최대 38Nm의 피크 토크를 제공합니다. 높은 토크 밀도를 통해 고관절과 발목 관절에서 요구되는 높은 부하를 쉽게 처리하면서도 외골격 전체의 경량화를 유지할 수 있습니다.
높은 통합 수준, 모듈형 설계 이념과 완벽한 조화: CubeMars AK 시리즈 모터는 하나의 컴팩트한 유닛에 브러시리스 모터, 유성 감속기, 듀얼 엔코더, FOC 드라이버를 통합했습니다. 이러한 Plug-and-Play 설계는 OpenExo 구조 내부의 배선 및 기계적 조립 과정을 크게 단순화하여, 개발자가 상위 알고리즘과 보행 제어 개발에 더욱 집중할 수 있도록 합니다.
정밀한 제어와 안전한 인간-로봇 상호작용: 첨단 FOC 제어 알고리즘과 낮은 코깅 토크 설계를 기반으로 AK 시리즈 모터는 뛰어난 힘 제어 응답 성능을 제공합니다. 사용자의 움직임 과정에서 모터는 부드럽고 자연스러운 보조력을 제공하여 더욱 안전하고 편안한 인간-로봇 상호작용을 구현합니다.
본 영상을 통해 CubeMars 모터가 적용된 OpenExo 외골격 시스템이 다음과 같은 상황에서 보여주는 뛰어난 성능을 확인할 수 있습니다.
고관절 모듈: 보행 주기 동안 AK80-9가 제공하는 강력한 굴곡 및 신전 보조 성능을 보여줍니다.
발목 관절 모듈: 족저 굴곡 및 배측 굴곡 동작 과정에서 모터의 빠른 응답성과 높은 동적 출력을 보여줍니다.
팔꿈치 관절 모듈: 물체 운반 및 들어 올리기 보조 작업에서 상지 외골격 시스템의 정밀한 토크 제어 성능을 보여줍니다.
OpenExo와 같은 오픈소스 외골격, 사족보행 로봇, 휴머노이드 로봇, 로봇 암 등 어떤 로봇 플랫폼을 개발하든 CubeMars는 요구사항에 맞는 고성능·경제적인 소형 액추에이터 솔루션을 제공합니다.
[CubeMars AK80-9 사양 및 치수 자세히 알아보기]