표제지
목차
국문 요약 11
제1장 서론 13
1.1. 연구배경 13
1.2. 종래연구 15
1.3. 연구목표 18
제2장 정전흡착 패드 모델링 19
2.1. 정전흡착 패드 원리 및 구조 19
2.1.1. 정전흡착 패드 이론적 원리 20
2.1.2. 단일 절연 정전흡착 패드 구조 22
2.1.3. 이중 절연 정전흡착 패드 구조 23
2.1.4. 패드 구조별 해석 및 실험 데이터 비교 24
2.2. 정전흡착 패드 모델링 26
2.2.1. 단일 절연 정전흡착 패드 모델링 26
2.2.2. 이중 절연 정전흡착 패드 모델링 28
제3장 정전흡착 패드 해석 및 최적화 30
3.1. 해석 데이터를 위한 정전흡착 패드 설계 30
3.1.1. 정전흡착 패드 설계 조건 30
3.1.2. 정전흡착 패드 해석 모델 30
3.2. 정전흡착 패드 해석 결과 32
3.2.1. 변수별 흡착력 특성 34
3.3.2. Matlab을 활용한 모델링 검증 36
제4장 정전흡착 패드 최적 설계 39
4.1. 적용 시스템 개요 39
4.2. 정전흡착 패드 설계 조건 42
4.2.1. 정전흡착 패드 설계 세부 조건 및 설계 변수 42
4.2.2. Matlab을 활용한 최적설계 결과 43
4.3. 최적설계 모델 Maxwell 해석 47
4.3.1. Maxwell 해석을 통한 검증 및 결과 50
제5장 고찰 및 결론 51
참고문헌 53
ABSTRACT 55
Table 1. Specification of Electroadhesion pad used in adsorption experiment 24
Table 2. Specification of Electroadhesion pad used in Maxwell 32
Table 3. Modeling and analysis data... 38
Table 4. System parameters for prototype climbing robots 41
Table 5. Constraints for Optimal Design 43
Table 6. Optimal dimension and specification for FEM design model 46
Table 7. Specification of Electroadhesion pad used in Maxwell 47
Table 8. Optimal design and analysis verification: Error rate 50
Fig. 1. Milestone EA work and key... 14
Fig. 2. Number of EA papers from Google Scholar in... 14
Fig. 3. The major influencing... 16
Fig. 4. Simulation models of different electrode patterns. 17
Fig. 5. The working model for the electroadhesion actuator depicting. 17
Fig. 6. Structure of electroadhesion pad. (a) One insulation layer type... 19
Fig. 7. Charge formation on the electroadhesion pad. 20
Fig. 8. Form of each layer of electroadhesion pad. 22
Fig. 9. Distance between electrodes in the... 23
Fig. 10. Comparison of experimental and analysis data of... 25
Fig. 11. Measurement of holding force... 26
Fig. 12. Electrostatic induction between pad and wall.: The Coulomb... 27
Fig. 13. Structure Approximation of Double Insulation Pad for Modeling. 28
Fig. 14. Electroadhesion pad Modeling.(Ansys Maxwell version) 31
Fig. 15. Parameter of electroadhesion pad. 31
Fig. 16. One insultaion electroadhesion pad FEM analysis result: (a)meshing... 33
Fig. 17. One insultaion electroadhesion pad FEM result: Red line: applied... 33
Fig. 18. Dual insultaion electroadhesion pad FEM analysis result: (a)meshing... 34
Fig. 19. Dual insultaion electroadhesion pad FEM result: Red line: applied... 34
Fig. 20. Adsorption force analysis data for each variable: (a)Applied voltage... 35
Fig. 21. Modeling and analysis data comparison... 36
Fig. 22. Modeling and analysis data comparison... 37
Fig. 23. Modeling and analysis data comparison... 37
Fig. 24. Modeling and analysis data comparison... 38
Fig. 25. Structure of climbing robot: A: Driving part; B: Body part; C: Tail part. 40
Fig. 26. Climbing robot with double insulation... 41
Fig. 27. Optimal design result by SQP algorithm:... 44
Fig. 28. Optimal design result by SQP algorithm:... 45
Fig. 29. Optimal design result by SQP algorithm:... 45
Fig. 30. Optimal design result by SQP algorithm:... 46
Fig. 31. Optimal design electroadhesion pad FEM analysis result: model design 48
Fig. 32. Optimal design electroadhesion pad FEM analysis result: Applied vlotage 48
Fig. 33. Optimal design electroadhesion pad FEM analysis result: electric field 49
Fig. 34. Optimal design electroadhesion pad FEM analysis result:... 49