기어에 대해서 알아보기

동력을 전달하는 방법은 다양합니다. 벨트나 체인을 사용해서 원거리에 있는 동력을 전달할 수 있고, 접해 있는 기관으로 동력을 전달하기 위해 마찰차라는 부속을 사용하기도 합니다. 하지만 마찰차는 미끄럼이 발생하여 일정한 동력을 전달할 수 없습니다. 기어를 활용하면 일정한 비율로 힘을 전달할 수도 있고, 어긋나지 않게 큰 힘을 전달할 수 있습니다. 정밀함과 큰 힘을 동시에 필요로 하는 로봇의 내부기관에 기어가 많이 사용되는 것도 기어의 이러한 장점 때문입니다. 평기어는 스퍼기어라고도 하며 가장 일반적으로 사용되는 기어입니다. 평행한 장소에 근거리 동력전달을 목적으로 사용됩니다. 이때 두 기어는 각각 반대 반향으로 회전합니다. 감속장치나 동력전달장치에 주로 사용됩니다. 헬리켈기어는 평기어가 변형된 형태로 기어 간의 접촉면적인 물림이 평기어보다 높아 강한 하중도 견딜 수 있습니다. 평기어처럼 동력전달장치에 주로 사용되지만, 더 큰 힘이 감속장치 쓰입니다. 필요로 할 때 3랙과 피니언 힘의 전달보다는 형태를 바꿔주는 기어로서 기어와 원형 형태의 피니언기어로 구성되어 있습니다. 평면 랙기어가 직선운동을 하면 피니언 기어로 회전운동이 니언기어가 회전운동을 하게되어 랙기어로 직선운동이 전달됩니다. 휠은 톱니모양으로 깎은 형태를 띄고 있습니다. 교차된 축에 힘을 전달해야 할 때 주로 사용되며, 축은 직교하는 경우가 많습니다. 기어가 깎인 모양에 따라 직선형, 스파이럴형, 나선형 베벨 기어 등이 있습니다. 웜기어는 동일 평면이 아닌 두 축이 서로 직각인 경우에 사용됩니다. 보통은 원통 형태의 웜기어와 톱니 형태의 원 휠로 이루어 져 있는데 웜기어의 회전율에 따른 감속비가 대단히 큽니다. 휠이 회전하면 감속되어 웜 휠도 회전하게 됩니다. 하지만 반대쪽으로 회전은 웜을 움직일 수는 없습니다. 즉, 일반적인 감속기어는 응용하면 가속기어로 사용할 수 있지만, 웜기어는 가속장치로 사용할 수 없습니다. 그 이상의 기어는 기계장치를 구성하는 데 유용하게 쓸 수 있는 주요 기어들입니다. 이외 많은 종류의 기어와 동력전달 장치가 있습니다. 로봇의 기계적 구성에서 동력전달장치를 적절히 활용하면 로봇의 하드웨어 내부를 효율적으로 구성할 수 있고 제한된 동력 내에서 최대한의 효율을 발휘할 수 있습니다. 따라서 로봇을 제작하기 전에 힘의 전달 장치의 용도와 종류를 이해하는 것은 매우 중요합니다.