스플릿링 토크 센서: NASA의 광학 토크 측정 혁신

NASA 존슨 우주센터의 혁신가들이 Oceaneering, 플로리다 인간-기계 인지 연구소와 협력하여 회전 시스템의 위치, 속도, 토크를 측정하는 광학 센서를 사용하는 스플릿링 토크 센서(SRTS)를 개발했습니다.

SRTS는 NASA의 X1 로봇 외골격에 사용하기 위해 만들어졌습니다. 이는 미래 임무의 NASA 우주비행사들을 위해 다리 움직임에 저항을 제공하도록 설계된 우주 착용형 운동 기구입니다. X1 외골격은 벨트 구동 직렬 탄성 액추에이터(SEA)에 SRTS를 구현하여 경쟁 설계보다 더 낮은 프로파일과 더 가벼운 시스템을 제공합니다.

SRTS는 두 개의 광학 센서와 맞춤 설계된 단일 스플릿링을 사용하여 회전 시스템(예: 액추에이터, 모터, 크랭크축, 로터 등)의 위치, 속도, 토크를 측정합니다. 이는 유사한 응용 분야에 일반적으로 사용되는 표준 이중 링 시스템 대신 사용됩니다. 스플릿링은 동심 원면에 위치하는 두 개의 구조적 아크로 구성되며, 각 아크는 회전 가능한 구성 요소(예: 하퇴와 대퇴, 여기서 SRTS는 무릎 역할을 함)에 부착됩니다. 두 아크의 외부 표면에는 광학 센서가 읽어 구조적 아크가 회전할 때의 상대적 편향을 결정하는 표시나 코드가 포함되어 있습니다.

위에서 논의된 SRTS 구성은 180도 응용 분야로 제한됩니다. 그러나 세 번째 구조적 아크와 세 번째 광학 리더를 추가하면 360도 기능이 가능해집니다. 테스트 결과 SRTS는 온도 차이에 대한 높은 내성을 가지며 경쟁 기술보다 더 높은 해상도 측정을 제공하는 것으로 나타났습니다.

SRTS는 특정 응용 분야와 요구사항에 맞게 조정하는 데 더 큰 유연성을 제공합니다. 로봇 공학 응용 분야 외에도 SRTS는 의료 분야(보철물), 항공우주 및 방위 응용 분야, 자동차 응용 분야, 테스트 및 측정, 산업 시장에서 잠재적 용도가 있습니다.

NASA는 이 기술의 상용화를 위한 라이선시(licensee)를 적극적으로 찾고 있습니다. NASA 라이선싱 컨시어지(이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 보려면 자바스크립트가 필요합니다.)로 연락하거나 202-358-7432로 전화하여 라이선스 논의를 시작하세요. 자세한 정보는 여기를 클릭하세요.