R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121CTAP-C157468-02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 스마트 물류센터를 위한 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2020-04-13 ~ 2022-03-31 | |||||
| 연구책임자 | 이학준 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
8명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 210,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 210,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 370,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 370,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (재)한국생산기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ (개발 대상) 스마트 물류센터를 위한 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심 기술 개발 - 자기부상 기술을 이용한 물류 무게 측정이 가능한 다중 병렬 이송 시스템으로 다양한 물류는 자동으로 무게별 분류 가능하며, 다중 이송체로 많은 물량을 동시에 처리 가능함 - 동일 공간 대비 처리 물류량이 물류 로봇에 비해 월등히 높을 것으로 예상되며, 자동화로 인한 안전/인력 문제, 자기부상 기술을 이용하여 장비고장/노후화 문제를 동시 해결 가능할 것으로 기대됨 ？ 물류 고속 분류 및 청정 이송을 위한 자기부상 고속 이송 플랫폼 설계/제작 기술 - 이송체의 2차원 영구자석 배열 및 하부 고정부의 2차원 권선 배열 간 전자기력으로 부상 및 추진 - 고강성 자기부상 이송체 해석, 코일 열해석 기술 ？ 물류 분류를 위한 전류량 이용 무게 측정 기술 ？ 자기부상 고속 이송 플랫폼 위치 제어 기술 [최종목표] -최종목표 ○ 스마트 물류센터를 위한 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심 기술 개발 -세부목표 ○ 자기부상 전류량 이용 물류 무게 인식 기술 개발 ？ 전류량 이용 무게 인식 기술 ？ 위치에 따른 자석/전류 자기장 맵핑 이용한 무게 측정 기술 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류시스템 설계 기술 개발 ？ 구동부 모델링 및 해석 기술 개발 ？ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 설계 및 최적화 기술 개발 ？ 센싱시스템 및 전장부 설계 기술 개발 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류시스템 제어기술 및 성능평가 기술 개발 ？ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 이송 제어 알고리즘 기술 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류시스템 성능평가 기술 [연구내용 및 범위] - 한국생산기술연구원 □ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 설계 기술 개발 ○ 목표 물류에 따른 SPEC 분석 및 선행 기술조사 ？ 목표 물류에 따른 SPEC 분석 및 세부 상세 SPEC 정의 ？ 자기부상 운송기술 기술 동향 조사 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 개념 설계 ？ 자기부상 및 추진 구동부 개념설계 ？ 위치제어 센싱 시스템 개념 설계 ？ 자기장 이용 부상높이 조절 알고리즘 수립 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 전장 설계 ？ 구동/센싱 시스템에 따른 전장 개념 구성 ？ 구동 드라이버/컨트롤러 선정 및 구성 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 상세 설계 ？ 위치제어 센싱 시스템 상세 설계 ？ 기구 프레임 상세 설계 ？ 전장부 상세 설계 ？ 시제품 상세 설계 도면 작성 □ 자기부상 전류량 이용 물류 무게 인식 기술 개발 ○ 자기장 이용 무게 인식 기술 개발 ？ 전류량 이용 무게 측정 개념 정립 ？ 무게 측정 Test bed 구성 ？ 무게 측정 Test bed 무게 정확도 성능평가 ○ 자기부상 이송 및 분류시스템과 무게 인식 연동 기술 개발 ？ 위치에 따른 자석/전류 자기장 Mapping 이용한 무게 측정 알고리즘 수립 ？ 자기장 이용 부상높이 조절 알고리즘 수립 □ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 제작 및 시스템 셋업 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 제작 ？ 상세 설계 기반 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 H/W 및 전장 제작 ？ 시스템 추가 보완 사항 검토 및 보완 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 셋업 ？ 시스템 셋업 및 위치 별 시스템 Identification ？ 드라이버 및 컨트롤러 기초 성능 평가 □ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 제어 및 성능평가 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 기초제어 및 성능평가 ？ 기초제어 알고리즘 적용 및 힘/위치정밀도 기초 제어 성능평가 ？ 추진 구동부 스위칭 기초 제어 위치정밀도/가속도/속도 성능평가 ？ 자기장/전류 이용 무게 측정 기초 성능평가 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 고등제어 알고리즘 적용 및 성능평가 ？ 자기장 이용 부상높이 조절 알고리즘 개발 ？ 센서 이용 자기장 매핑 기술 개발 ？ 위치 오차 보상 기술 적용 및 성능평가 ？ 힘리플 보상 기술 적용 및 성능평가 ？ 고등제어 알고리즘 적용 및 및 성능평가 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 최종 성능평가 및 보완점 수립 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 위치정밀도 평가 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 가속도 평가 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 세틀링 시간 평가 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 최고속도 평가 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 보완점 분석 및 보완 평가 - 공주대학교 □ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 설계 및 최적화 ○ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 설계 및 모델링 기술 개발 ？ 자기부상 및 추진 구동용 영구자석 및 권선 배열 연구 ？ 저중량？고강성 이송체 설계 연구 ？ 이송체 영구자석 자기선속 모델링 연구 ？ 이송 동체의 기계 동역학 모델링 연구 ？ 전자계 및 냉각 시스템 열전달 모델링 연구 ？ 모델링 기반 설계 변수 및 민감도 분석 □ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 3차원 해석 알고리즘 개발 ？ 이송체 영구자석 자기선속 해석 연구 ？ 전자계 및 냉각 시스템의 열전달 해석 연구 ？ FEM 이용 이송 동체 구조 강성 해석 연구 ？ 평판형 자기부상 및 추진 구동부의 연성해석 연구 ？ 해석 알고리즘 기반 자기부상 및 추진 구동부 모델링 검증 ○ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 최적화 설계 기술 개발 ？ 모델링 및 해석 기술 기반 최적 설계 연구 ？ 평판형 자기부상 및 추진 구동부의 설계 최적화 프로세스 연구 ？ 제작성 기반 최종 설계 검증 □ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 제어 ○ 평판형 자기부상 및 추진 구동 기술 개발 ？ 다채널 전류 증폭기 이용 전류 구동 기술 개발 ？ 시스템 ID(Identification) 및 제어 plant 모델링 연구 ？ 자기부상 및 추진 구동부 6자유도 위치 제어 알고리즘 기술 개발 ？ 자기부상 및 추진 구동부 권선간 안정적 스위칭 알고리즘 개발 ○ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 이송 제어 기술 개발 ？ 자기부상 이송체의 안정적 제어 시퀀스 개발 ？ 자기부상 이송체의 위치 오차 보상 기술 개발 ？ Kinematics 보정을 통한 힘리플 보상 기술 개발 |
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| 색인어 | 한글 | 고속 이송 및 분류 | 모듈 확장식 이송 시스템 | 무게 측정 | 병렬 이송 | 자기부상 |
| 영문 | High speedtransport and sort | Modularconveying system | Weightmeasurement | Parallel transport | Magnetic levitation | |
| 최종보고서 | 1. 최종보고서(일반과제)_스마트 물류센터를 위한 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심 기술 개발.pdf | |||||