[2026학년도 1학기 캡스톤디자인]기계5조_로봇팔제어를 위한 핸드마우스 기반 다자유도 컨트롤러

Abstract

본 프로젝트는 로봇팔을 보다 직관적으로 조작할 수 있는 컨트롤러를 설계하고 제작하는 것을 목표로 한다. 최근 로봇 분야에서는 머신러닝 기반의 자율 동작 기술이 널리 활용되고 있지만, 일상생활과 작업 환경에서는 여전히 사람이 직접 조작하는 로봇팔의 수요가 꾸준히 존재한다. 기존의 로봇팔은 레버나 버튼을 이용해 조작하는 방식이 일반적이며, 이러한 방식은 기본적인 구동은 가능하지만, 사용자가 원하는 움직임을 직관적으로 구현하기 어렵다는 한계가 있다.이 문제를 해결하기 위해 마스터-슬레이브 구조의 로봇팔이 활용되기도 한다. 사용자가 직접 움직이는 마스터 장치를 통해 슬레이브 로봇팔이 동일한 동작을 수행하는 방식으로, 직관적인 조작이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 이 구조는 제어해야 하는 링크 수만큼 마스터 장치에도 동일한 링크가 필요하다는 특성이 있어, 로봇팔의 구조가 복잡해질수록 컨트롤러 역시 커지고 복잡해지는 문제가 발생한다. 특히 링크 수가 많은 로봇팔을 제어할 경우 컨트롤러의 부피가 커져 휴대성과 실용성이 감소한다.따라서 본 프로젝트는 직관성을 유지하면서도 구조적 복잡성을 줄일 수 있는 새로운 형태의 로봇팔 컨트롤러를 제안한다. 마스터 장치의 링크 수를 최소화하고, 대신 핸드마우스 기반의 버튼 조작을 통해 다수의 링크를 효율적으로 제어할 수 있도록 설계하였다. 이를 통해 기존 마스터-슬레이브 방식의 장점을 유지하면서도 컨트롤러의 부피를 줄이고 사용성을 높이는 것을 목표로 한다. 이러한 접근은 다양한 작업 환경에서 직관적이고 간편한 로봇팔 조작을 가능하게 하며, 복잡한 구조의 로봇팔에도 유연하게 대응할 수 있는 실용적인 솔루션을 제공한다.