Composites Research

  • 제22권6호
  • /
  • Pages.7-12
  • /
  • 2009
  • /
  • 2288-2103(pISSN)
  • /
  • 2288-2111(eISSN)
한국복합재료학회 (The Korean Society for Composite Materials)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

초소형 날갯짓 비행운동을 위한 복합재료 힌지 메커니즘 제작

Fabrication of composite hinge mechanism for flapping-wing motion of micro air vehicle

  • 강래형 (한국과학기술원 항공우주공학과 대학원) ;
  • 장희숙 (한국과학기술원 기계공학과) ;
  • 임주영 (한국과학기술원 기계공학과) ;
  • 한재흥 (한국과학기술원 항공우주공학과)
  • 발행 : 2009.12.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 연구는 압전 작동기 기반 초소형 날갯짓 비행체의 날갯짓 운동을 위해, 압전 작동기의 펌핑 운동을 효과적으로 날갯짓 운동으로 변환하는 힌지 메커니즘 제작 기법에 대해 다루었다. 경량화를 위해 탄소섬유/에폭시(Graphite/Epoxy) 프리프레그를 사용하고, 반복적인 제작이 용이하도록 레이저 절단기를 활용하였으며, 힌지부는 얇은 캡톤 필름을 이용해 컴플라이언트(compliant) 메커니즘으로 구성하였다. 제작된 힌지 메커니즘을 압전 유니모프 작동기 PUMPS에 연결하여 동작시켜 본결과, 300V 170Hz 인가 전압에서 $173^{\circ}$의 큰 날갯짓 각을 가짐을 확인하였다.

This paper deals with a fabrication method of composite hinge mechanisms for flapping-wing micro air vehicles. The fabrication process includes curing process of Graphite/Epoxyprepregs, laser cutting for high fabrication repeatability, laminating of Graphite/Epoxy prepregs with Kapton film which is used for flexure, and so on. The fabricated hinge mechanism was attached with PUMPS actuators and the measured flapping angle was $173^{\circ}$ when driving voltage was 300V 170Hz.

키워드

참고문헌

  1. Wood, R.J., "Liftoff of a 60mg Flapping-Wing MAV," Proceedings of the 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2007
  2. Karpelson, M., Wei, G.-Y., Wood, R.J., "A Review of Actuation and Power Electronics Options for Flapping-Wing Robotic Insects," IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2008
  3. Kang, L.-H., Lee, J.-W., Han, J.-H., Chung, S.-J., Ko, H.-Y., "Development of Curved Shape Unimorph using a Pre-stressed Substrate," Smart Materials and Structures, Vol. 18, No. 10, 104007, 2009 https://doi.org/10.1088/0964-1726/18/10/104007
  4. Ward-Smith, A.J., Biophysical Aerodynamics and the Natural Environment, John Wiley & Sons, New York, 1984
  5. Wood, R.J., Avadhanula, S., Sahai, R., Steltz, E., Fearing, R.S., "Microrobot Design Using Fiber Reinforced Composites," Journal of Mechanical Design, Vol. 130, No. 5, 052304, 2008 https://doi.org/10.1115/1.2885509
  6. http://robotics.eecs.berkeley.edu/~ronf/Prototype/index.html