🦾 1. 액추에이터 (Actuator)

📘 정의

액추에이터는 로봇에서 전기·공기·유압 등의 에너지를 기계적 운동(회전이나 직선운동) 으로 바꾸는 장치입니다. 쉽게 말하면 “로봇의 근육” 역할을 하는 장치입니다.

⚙️ 주요 종류

종류	구동원리	특징	예시
전기식 액추에이터	전기 모터(DC, BLDC, 스텝모터 등)	제어가 쉽고 소형화 가능	산업용 로봇 팔, 협동로봇
공압식 액추에이터	압축공기 이용	빠른 반응, 부드럽지만 정밀도 낮음	픽앤플레이스, 로봇 손가락
유압식 액추에이터	오일 압력 이용	강한 힘, 중대형 로봇에 적합	건설용 로봇, 휴머노이드 하체
형상기억합금(SMA), 피에조 등 특수형	재료의 물리적 성질 변화	미세구동용, 생체모사 로봇	마이크로로봇, 의료용 로봇

🧩 로봇 내 역할

• 모터 + 감속기 + 센서로 하나의 구동축을 구성
• 로봇 관절의 각속도, 토크, 위치 제어를 수행
• 제어기는 액추에이터에 PWM, 전류, 전압 신호를 보내 원하는 움직임을 구현

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⚙️ 2. 사이클로이드 감속기 (Cycloidal Reducer)

📘 정의

사이클로이드 감속기는 모터의 고속회전을 정확하고 강력한 저속 회전으로 바꾸는 기어 감속장치입니다. 일반적인 헬리컬 기어나 유성기어와 달리, 사이클로이드 곡선(cycloidal curve) 을 이용한 롤링 접촉 방식으로 동력을 전달합니다.

🧠 구조 개념

입력축(모터) → 편심 캠 → 사이클로이드 디스크 → 롤러핀 → 출력축

• 편심 캠이 사이클로이드 디스크를 흔들면서 롤러핀과 접촉
• 이 과정에서 입력 회전이 기하학적 비율로 감속되어 출력
• 접촉면이 많아 하중 분산 효과가 크고, 백래시(backlash)가 거의 없음

🔍 특징

항목	내용
고정밀	백래시 거의 없음 (정밀 제어에 유리)
고토크	접촉면이 넓어 큰 하중 전달 가능
컴팩트	높은 감속비(1:30~1:150)를 소형 구조로 구현
충격 흡수	롤링 접촉이므로 내충격성 우수
단점	제조 정밀도 높고, 내부 마찰·소음이 다소 있음

🤖 로봇에서의 활용

• 산업용 6축 로봇이나 협동로봇의 관절 감속기로 사용
• 정밀 위치제어, 고하중 작업에 적합
• 대표 제조사: Nabtesco, Sumitomo, Harmonic Drive(유사 구조) 등

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🔩 요약 비교

구분	액추에이터	사이클로이드 감속기
기능	에너지를 운동으로 변환	운동 속도·토크를 변환
위치	로봇의 관절 또는 구동부	모터와 출력축 사이
대표형태	모터, 공압실린더	사이클로이드/하모닉 감속기
역할 비유	로봇의 근육	로봇의 관절 뼈대의 기어관절