KR102555327B1

KR102555327B1 - Tensegrity structure capable of dynamically controlling tension and stabilization method of tensegrity structure

Info

Publication number: KR102555327B1
Application number: KR1020210028883A
Authority: KR
Inventors: 김재열; 전상현; 하창우
Original assignee: 협성대학교산학협력단; 하창우
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2023-07-13
Also published as: KR20220125014A

Abstract

본 발명에 따른 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물은, 바(bar) 형상을 가지며 서로 교차되거나 평행하지 않도록 배치되는 복수개의 압축부재들, 기 설정된 크기의 장력으로 압축부재들의 말단을 서로 연결함으로써 전체적으로 힘의 평형을 유지하는 복수개의 인장부재들, 및 복수개의 인장부재들 중 적어도 하나에 설치되어 장력의 크기를 조절하는 장력 조절 장치를 포함한다.The tensegrity structure capable of dynamic control according to the present invention has a bar shape and has a plurality of compression members arranged so as not to cross or parallel each other, by connecting the ends of the compression members with a pre-set tension to each other as a whole. It includes a plurality of tension members for maintaining force balance, and a tension adjusting device installed on at least one of the plurality of tension members to adjust the amount of tension.

Description

Tensegrity structure capable of dynamic control and stabilization method of tensegrity structure

본 발명은 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물 및 이를 이용한 텐세그리티 구조물의 안정화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텐세그리티 구조물에 작용하는 장력을 실시간으로 동적 제어함으로써 텐세그리티 구조물을 안정화시킬 수 있는 텐세그리티 구조물 및 이를 이용한 텐세그리티 구조물의 안정화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamically controllable tensegrity structure and a method for stabilizing the tensegrity structure using the same, and more particularly, to stabilize the tensegrity structure by dynamically controlling the tension acting on the tensegrity structure in real time. It relates to a tensegrity structure that can be used and a stabilization method of the tensegrity structure using the same.

텐세그리티 구조(Tensegrity Structure)는 장력을 뜻하는 영어 단어 'Tension'과 구조적 통합을 뜻하는 'Structure Integrity'를 합친 말로, 장력을 이용해 만들어진 안정된 구조체를 의미한다. 1960년대 건축학에서 처음 등장한 용어로, 강한 강도와 유연성을 모두 얻을 수 있어 건축 분야뿐만아니라 로봇 공학이나 생물 공학 분야에서도 활발한 연구가 진행 중이다.Tensegrity Structure is a combination of the English word 'Tension', which means tension, and 'Structure Integrity', which means structural integration, and means a stable structure made using tension. As a term that first appeared in architecture in the 1960s, both strong strength and flexibility can be obtained, and active research is underway not only in the field of architecture but also in the field of robotics and bioengineering.

도 1은 종래의 텐세그리티 구조물을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 텐세그리티 구조물(1)은 복수개의 압축부재들(2) 및 압축부재들(2)을 서로 연결하는 복수개의 인장부재들(3)로 구성된다. 압축부재들(2)은 바(bar) 형상을 가지며, 압축부재(2)의 양 끝단에 케이블 등의 인장부재(3)가 결합된다. 이때, 인장부재들(3)은 일정한 장력을 형성하면서 압축부재들(2)의 말단을 서로 연결하게 되는데, 이러한 장력들이 서로 평형을 이루면서 안정된 상태를 유지하게 되는 것이다. 또한, 하나의 인장부재(3)에 추가적인 장력이 인가되더라도 다른 인장부재들(3)에 작용하던 장력들에 의해 곧바로 평형 상태를 회복하게 된다.1 is a diagram showing a conventional tensegrity structure. As shown in FIG. 1 , the tensegrity structure 1 is composed of a plurality of compression members 2 and a plurality of tension members 3 connecting the compression members 2 to each other. The compression members 2 have a bar shape, and tension members 3 such as cables are coupled to both ends of the compression member 2 . At this time, the tension members 3 connect the ends of the compression members 2 to each other while forming a constant tension, and these tensions maintain a stable state while balancing each other. In addition, even if an additional tension is applied to one tension member 3, the equilibrium state is immediately restored by the tensions acting on the other tension members 3.

그런데, 이와 같이 안정된 상태의 텐세그리티 구조물이라고 하더라도 사용 환경에 따라 힘의 평형이 붕괴될 수 있다. 예를 들어, 텐세그리티 구조를 활용해 교각(Bridge)을 건축한 경우, 강풍에 의한 공진현상으로 교각에 소성 변형(Plastic Deformation)이 발생할 수 있다. 이에 따라 교각에 작용하는 힘의 평형이 붕괴되면서 교각 전체의 안정성에 문제가 발생할 수 있는 것이다.However, even in such a stable tensegrity structure, the balance of force may be disrupted depending on the use environment. For example, when a bridge is built using a tensegrity structure, plastic deformation may occur in the bridge due to resonance caused by strong winds. As a result, the equilibrium of the force acting on the pier may be disrupted, causing problems with the stability of the entire pier.

따라서, 텐세그리티 구조물의 동적 평형 상태를 실시간으로 모니터링하고 이를 제어할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method capable of monitoring and controlling the dynamic equilibrium state of the tensegrity structure in real time.

US 6,901,174 B2US 6,901,174 B2

본 발명의 목적은 구조물에 작용하는 장력을 실시간으로 모니터링하고 장력의 크기를 제어함으로써 구조물의 동적 평형 상태를 제어할 수 있는 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a dynamically controllable tensegrity structure capable of controlling the dynamic equilibrium state of a structure by monitoring tension acting on the structure in real time and controlling the magnitude of the tension.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problem, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물은, 바(bar) 형상을 가지며, 서로 교차되거나 평행하지 않도록 배치되는 복수개의 압축부재들; 기 설정된 크기의 장력으로 상기 압축부재들의 말단을 서로 연결함으로써 전체적으로 힘의 평형을 유지하는 복수개의 인장부재들; 및 상기 복수개의 인장부재들 중 적어도 하나에 설치되어 장력의 크기를 조절하는 장력 조절 장치를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a tensegrity structure capable of dynamic control according to exemplary embodiments includes a plurality of compression members having a bar shape and disposed so as not to intersect or parallel each other; a plurality of tension members that maintain a balance of forces as a whole by connecting ends of the compression members to each other with a predetermined amount of tension; and a tension adjusting device installed on at least one of the plurality of tension members to adjust the amount of tension.

이 때, 상기 장력 조절 장치는, 상기 인장부재가 삽입되는 관통홀을 가지는 그립부; 상기 그립부에 결합되어 상기 관통홀의 직경을 증가시키거나 또는 감소시키는 잠금볼트; 상기 그립부에 결합된 인장부재에 인가된 장력의 크기를 측정하는 장력센서; 및 상기 장력센서에서 측정된 장력의 크기 정보를 수신하고, 수신된 장력의 크기에 따라 상기 인장부재에 인가되는 장력을 증가시키거나 또는 감소시키는 장력 조절부를 포함할 수 있다.At this time, the tension adjusting device includes a grip part having a through hole into which the tension member is inserted; a locking bolt coupled to the grip portion to increase or decrease the diameter of the through hole; a tension sensor for measuring the amount of tension applied to the tension member coupled to the grip part; and a tension adjusting unit that receives information on the magnitude of the tension measured by the tension sensor and increases or decreases the tension applied to the tension member according to the magnitude of the received tension.

또한, 상기 장력 조절부는, 양 방향으로 회전이 가능한 서보모터; 상기 서보모터의 회전 방향에 따라 전진 또는 후진함으로써 상기 장력 조절부의 전체 길이를 변화시키는 로드; 상기 장력센서로부터 측정된 장력의 크기 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 통신부로부터 수신된 장력의 크기 정보를 전달받고, 기 저장된 설정값과 비교하여 상기 서보모터의 회전 여부 및 회전 방향을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.In addition, the tension control unit, a servomotor capable of rotating in both directions; a rod that changes the overall length of the tension controller by moving forward or backward according to the rotational direction of the servomotor; a communication unit which receives information on the amount of tension measured by the tension sensor; and a control unit receiving information on the amount of tension received from the communication unit and comparing it with a pre-stored set value to determine whether or not to rotate the servomotor and a direction of rotation.

한편, 본 발명은 텐세그리티 구조가 복수개 적층되는 경우에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 상기 압축부재는, 복수개의 제1 압축부재들; 및 상기 제1 압축부재들보다 높은 위치에 배치되는 복수개의 제2 압축부재들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 인장부재는, 기 설정된 크기의 장력으로 상기 제1 압축부재들의 하부 말단을 서로 연결하는 복수개의 제1 인장부재들; 기 설정된 크기의 장력으로 하나의 제1 압축부재의 상부 말단과 다른 제1 압축부재의 하부 말단을 서로 연결하는 복수개의 제3 인장부재들; 기 설정된 크기의 장력으로 상기 제2 압축부재들의 상부 말단을 서로 연결하는 복수개의 제4 인장부재들; 기 설정된 크기의 장력으로 하나의 제2 압축부재의 상부 말단과 다른 제2 압축부재의 하부 말단을 서로 연결하는 복수개의 제5 인장부재들; 및 기 설정된 크기의 장력으로 하나의 제2 압축부재의 하부 말단과 하나의 제1 압축부재의 상부 말단을 서로 연결하는 복수개의 제6 인장부재들을 포함할 수 있다.Meanwhile, the present invention may be applied even when a plurality of tensegrity structures are stacked. Specifically, the compression member may include a plurality of first compression members; and a plurality of second compression members disposed at higher positions than the first compression members. In this case, the tension member may include a plurality of first tension members connecting lower ends of the first compression members to each other with a preset tension; a plurality of third tension members connecting an upper end of one first compression member and a lower end of another first compression member with a preset tension; a plurality of fourth tension members connecting upper ends of the second compression members to each other with a predetermined amount of tension; a plurality of fifth tension members connecting an upper end of one second compression member and a lower end of another second compression member to each other with a predetermined amount of tension; and a plurality of sixth tension members connecting the lower end of one second compression member and the upper end of one first compression member to each other with a predetermined amount of tension.

또한, 상기 제2 압축부재들의 하부 말단은 상기 제1 압축부재들의 상부 말단보다 더 낮은 높이에 위치할 수 있다.Also, lower ends of the second compression members may be located at a lower height than upper ends of the first compression members.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 텐세그리티 구조물은 압축부재들과 인장부재들이 힘의 평형 상태를 유지함으로써 안정적인 구조를 형성할 수 있다. 특히, 각각의 인장부재들에 인가된 장력을 실시간으로 모니터링할 수 있고, 각각의 인장부재에 인가되는 장력을 개별적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 텐세그리티 구조물의 구조적 안정성을 더욱 극대화시킬 수 있다.In the tensegrity structure according to exemplary embodiments of the present invention, a stable structure may be formed by maintaining a force equilibrium between the compression members and the tension members. In particular, the tension applied to each tension member can be monitored in real time, and the tension applied to each tension member can be individually controlled. Accordingly, structural stability of the tensegrity structure may be further maximized.

도 1은 종래의 텐세그리티 구조물을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 장력 조절 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 액츄에이터를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 다른 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 장력 조절 장치를 사용하여 텐세그리티 구조물을 안정화하는 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram showing a conventional tensegrity structure.
2 is a diagram illustrating a tensegrity structure capable of dynamic control according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the tension adjusting device of FIG. 2 .
4 is a block diagram showing the actuator of FIG. 3;
5 is a diagram illustrating a tensegrity structure capable of dynamic control according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating steps of a method of stabilizing a tensegrity structure using the tension control device of FIG. 3 .

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms and the text It should not be construed as being limited to the embodiments described above.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention may have various changes and various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features or numbers However, it should be understood that it does not preclude the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2의 장력 조절 장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 액츄에이터를 나타내는 블록도이다.2 is a diagram illustrating a tensegrity structure capable of dynamic control according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram showing the tension adjusting device of FIG. 2, and FIG. 4 is a block diagram showing the actuator of FIG.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물(10)은 복수개의 압축부재들(100), 압축부재들(100)의 말단을 서로 연결하여 장력을 형성하는 복수개의 인장부재들(200), 및 인장부재(200)에 작용하는 장력을 실시간으로 제어하는 장력 조절 장치(300)를 포함한다.2 to 4, the tensegrity structure 10 capable of dynamic control includes a plurality of compression members 100 and a plurality of tension members connecting ends of the compression members 100 to each other to form tension. 200, and a tension adjusting device 300 that controls the tension acting on the tension member 200 in real time.

복수개의 압축부재들(100)은 바(bar) 형상을 가지며 상하로 일정한 각도를 형성하도록 배치된다. 이 때, 각각의 압축부재들(100)은 서로 교차하지 않으며 서로 평행하지도 않도록 배치되는 것이 특징이다.The plurality of compression members 100 have a bar shape and are arranged to form a certain angle vertically. At this time, it is characterized in that each of the compression members 100 are disposed so as not to cross each other and not to be parallel to each other.

텐세그리티 구조물(10)을 구성하는 압축부재(100)의 개수는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 즉, 도 2에는 3개의 압축부재들(100)을 가지는 텐세그리티 구조물(10)이 도시되어 있으나 이는 예시적인 것이며, 4개 이상의 압축부재들을 가질 수도 있다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 3개의 압축부재를 가지는 텐세그리티 구조물에 대해서만 설명하기로 한다.The number of compression members 100 constituting the tensegrity structure 10 may be appropriately changed as needed. That is, although the tensegrity structure 10 having three compression members 100 is shown in FIG. 2, this is exemplary and may have four or more compression members. For convenience of explanation, only a tensegrity structure having three compression members will be described below.

일 실시예에 있어서, 각각의 압축부재들(100)은 동일한 소재 및 길이를 가질 수 있다. 이와 달리, 각각의 압축부재들(100)은 서로 다른 소재로 형성되거나 또는 서로 다른 길이를 가질 수도 있다.In one embodiment, each of the compression members 100 may have the same material and length. Alternatively, each of the compression members 100 may be formed of different materials or may have different lengths.

인장부재(200)는 일정한 크기의 인장력을 받는 상태에서 압축부재들(100)의 말단을 서로 연결할 수 있다.The tension member 200 may connect ends of the compression members 100 to each other in a state in which a predetermined amount of tensile force is applied.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 인장부재(210)는 압축부재(100)의 하부 말단을 서로 연결할 수 있다. 이에 따라, 제1 인장부재(210)는 삼각형 형상을 형성할 수 있다. 제2 인장부재(220)는 압축부재(100)의 상부 말단을 서로 연결하여 삼각형 형상을 형성할 수 있다. 이와 다르게, 만약 압축부재가 4개인 경우라면 제1 인장부재와 제2 인장부재는 각각 사각형 형상을 형성하게 될 것이다. 제3 인장부재(220)는 하나의 압축부재(100) 상부 말단과 다른 압축부재(100)의 하부 말단을 서로 연결할 수 있다. 이와 같이, 인장부재들(200)이 압축부재들(100)의 말단을 서로 연결함으로써 텐세그리티 구조물(10)을 형성할 수 있다. 이때, 각각의 인장부재들(200)은 일정한 크기의 초기장력을 가지고 압축부재들(100)의 말단을 서로 연결하게 되며, 전체적으로 힘의 평형 상태를 유지할 수 있다. 도 2에는 총 3개의 압축부재들(100)과 총 9개의 인장부재들(200)로 구성된 텐세그리티 구조물(10)이 도시되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 2 , the first tension member 210 may connect lower ends of the compression member 100 to each other. Accordingly, the first tension member 210 may form a triangular shape. The second tension member 220 may form a triangular shape by connecting upper ends of the compression member 100 to each other. Alternatively, if the number of compression members is 4, the first tension member and the second tension member will each form a rectangular shape. The third tension member 220 may connect an upper end of one compression member 100 and a lower end of another compression member 100 to each other. As such, the tension members 200 may form the tensegrity structure 10 by connecting ends of the compression members 100 to each other. At this time, each of the tension members 200 connects the ends of the compression members 100 to each other with a predetermined amount of initial tension, and can maintain a state of equilibrium of forces as a whole. 2 shows a tensegrity structure 10 composed of a total of three compression members 100 and a total of nine tension members 200 .

한편, 인장부재(200)와 압축부재(100)는 서로 핀 접합(Pin Joint)될 수 있다. 핀 접합은 핀을 이용해 부재들의 말단을 서로 연결하는 접합 방식으로 상대 회전이 자유로운 접합 방식을 의미한다.Meanwhile, the tension member 200 and the compression member 100 may be pin-joined to each other. Pin bonding is a bonding method in which ends of members are connected to each other using pins, and refers to a bonding method in which relative rotation is free.

앞서 설명한 것처럼 복수개의 인장부재들(200)은 힘의 동적 평형 상태를 유지하고 있다. 그런데, 인장부재(200)와 압축부재(100)는 상대 회전이 가능한 핀 접합으로 연결되어 있기 때문에, 특정 인장부재(200)에 작용하는 장력이 커지면 그 양단에 결합된 압축부재들(100) 사이의 거리가 가까워질 수 있다. 반대로, 특정 인장부재(200)에 작용하는 장력이 작아지면 그 양단에 결합된 압축부재들(100) 사이의 거리는 멀어질 수 있다. 이와 같은 압축부재들(100) 사이의 거리 변화는 텐세그리티 구조물(10) 전체의 형상 변화를 수반하게 되는데, 장력 조절 장치(300)는 인장부재(200)의 장력을 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 텐세그리티 구조물(10)의 형상 변화를 방지할 수 있다.As described above, the plurality of tension members 200 maintain a dynamic equilibrium state of force. However, since the tension member 200 and the compression member 100 are connected by a pin joint capable of relative rotation, when the tension acting on a specific tension member 200 increases, the tension between the compression members 100 coupled to both ends thereof increases. distance can be close. Conversely, when the tension acting on a specific tension member 200 decreases, the distance between the compression members 100 coupled to both ends may increase. Such a change in the distance between the compression members 100 is accompanied by a change in the shape of the entire tensegrity structure 10, and the tension control device 300 increases or decreases the tension of the tension member 200 to A shape change of the tensegrity structure 10 may be prevented.

구체적으로, 장력 조절 장치(300)는 인장부재(200)를 파지하는 그립부(310), 그립부(310)의 파지력을 선택적으로 증감시키는 잠금볼트(320), 인장부재(200)에 작용하는 장력을 실시간으로 측정하는 장력센서(330), 및 인장부재(200)에 작용하는 장력을 증가시키거나 감소시키는 장력 조절부(340)를 포함한다.Specifically, the tension adjusting device 300 controls the grip portion 310 for gripping the tension member 200, the locking bolt 320 for selectively increasing or decreasing the gripping force of the grip portion 310, and the tension acting on the tension member 200. It includes a tension sensor 330 that measures in real time, and a tension controller 340 that increases or decreases the tension acting on the tension member 200 .

그립부(310) 및 잠금볼트(320)는 장력 조절 장치(300) 양 쪽에 각각 구비될 수 있다. 그립부(310)에는 관통홀이 구비되며, 상기 관통홀의 직경은 잠금볼트(320)의 회전 방향에 따라 증가하거나 또는 감소할 수 있다. 즉, 상기 관통홀에 인장부재(200)를 삽입하고, 잠금볼트(320)를 회전시킴으로써, 장력 조절 장치(300)를 인장부재(200)에 견고하게 결합시킬 수 있다. 또한, 잠금볼트(320)를 반대 방향으로 회전시키면 인장부재(200)를 장력 조절 장치(300)로부터 분리할 수 있다.The grip part 310 and the locking bolt 320 may be provided on both sides of the tension adjusting device 300, respectively. The grip part 310 is provided with a through hole, and the diameter of the through hole may increase or decrease according to the rotation direction of the lock bolt 320 . That is, the tension adjusting device 300 can be firmly coupled to the tension member 200 by inserting the tension member 200 into the through hole and rotating the locking bolt 320 . In addition, the tension member 200 can be separated from the tension adjusting device 300 by rotating the lock bolt 320 in the opposite direction.

장력센서(330)는 인장부재(200)에 인가된 장력을 실시간으로 측정할 수 있다. 측정된 장력 정보는 장력 조절부(340)로 전달될 수 있다. 예를 들면, 상기 장력센서는 로드셀(load cell)일 수 있다.The tension sensor 330 may measure the tension applied to the tension member 200 in real time. The measured tension information may be transmitted to the tension adjusting unit 340 . For example, the tension sensor may be a load cell.

장력 조절부(340)는 외형을 이루는 하우징(341), 하우징(341) 일측으로 인출되는 로드(342), 하우징(341) 내부에 수용된 서보모터(343), 제어부(344), 통신부(345) 및 배터리(346)를 포함한다.The tension adjusting unit 340 includes a housing 341 forming an outer shape, a rod 342 drawn out to one side of the housing 341, a servo motor 343 accommodated inside the housing 341, a control unit 344, and a communication unit 345 and battery 346 .

로드(342)는 일단이 하우징(341) 내부에 수용되며, 타단은 잠금볼트(320) 및 그립부(310)를 통해 인장부재(200)와 견고하게 연결될 수 있다. 한편, 도 2에서는 장력 조절 장치(300) 양측에 인장부재(200)가 결합된 것이 도시되어 있으나, 장력 조절 장치(300) 일측에만 인장부재(200)가 결합되고, 타측은 압축부재(100)의 말단에 직접 연결될 수도 있다. 이러한 경우에는, 장력 조절 장치(300)와 압축부재(100)의 말단이 핀 접합 방식으로 결합될 수 있다.One end of the rod 342 is received inside the housing 341, and the other end can be firmly connected to the tension member 200 through the locking bolt 320 and the grip portion 310. On the other hand, in FIG. 2, it is shown that the tension member 200 is coupled to both sides of the tension adjusting device 300, but the tension member 200 is coupled only to one side of the tension adjusting device 300, and the other side is the compression member 100 It may be directly connected to the end of. In this case, the end of the tension adjusting device 300 and the compression member 100 may be coupled by a pin bonding method.

서보모터(343)의 회전 방향에 따라 로드(342)는 전진하여 하우징(341)에서 인출되거나 또는 후진하여 하우징(341) 내부로 수용될 수 있다. 로드(342)가 인출되면 장력 조절 장치(300)의 전체 길이가 증가하고, 장력 조절 장치(300) 양 쪽에 연결된 인장부재(200)에 인가되는 장력이 완화될 수 있다. 반대로, 로드(342)가 하우징 내부로 수용되면 장력 조절 장치(300)의 전체 길이가 감소하고, 장력 조절 장치(300) 양 쪽에 연결된 인장부재(200)에 인가되는 장력이 증가할 수 있다.Depending on the rotation direction of the servomotor 343, the rod 342 may move forward and be drawn out of the housing 341 or move backward and be accommodated into the housing 341. When the rod 342 is withdrawn, the total length of the tension adjusting device 300 increases, and the tension applied to the tension members 200 connected to both sides of the tension adjusting device 300 can be relieved. Conversely, when the rod 342 is accommodated inside the housing, the overall length of the tension adjusting device 300 may decrease, and the tension applied to the tension members 200 connected to both sides of the tension adjusting device 300 may increase.

통신부(345)는 장력센서(330)에서 측정된 장력 정보를 수신하여 제어부(344)에 전달할 수 있다. 제어부(344)는 수신한 장력 정보를 이용하여 서보모터(343)의 회전 방향을 제어할 수 있다. 즉, 인장부재(200)의 장력이 강화된 경우, 제어부(344)는 로드(342)가 인출되도록 서보모터(343)의 회전을 제어하여 인장부재(200)의 장력을 완화시킬 수 있다. 반대로, 인장부재(200)의 장력이 약화된 경우에는, 제어부(344)는 로드(342)가 하우징(341) 내부로 수용되도록 서보모터(343)의 회전을 제어함으로써 인장부재(200)의 장력을 증가시킬 수 있다. 이를 통해 장력 조절 장치(300)는 인장부재(200)의 장력을 증가시키거나 또는 감소시킬 수 있다.The communication unit 345 may receive tension information measured by the tension sensor 330 and transmit it to the control unit 344 . The control unit 344 may control the rotation direction of the servo motor 343 using the received tension information. That is, when the tension of the tension member 200 is increased, the control unit 344 can relieve the tension of the tension member 200 by controlling the rotation of the servomotor 343 so that the rod 342 is drawn out. Conversely, when the tension of the tension member 200 is weakened, the control unit 344 controls the rotation of the servomotor 343 so that the rod 342 is accommodated in the housing 341, thereby reducing the tension of the tension member 200. can increase Through this, the tension control device 300 may increase or decrease the tension of the tension member 200 .

일 실시예에 있어서, 통신부(345)는 외부로부터 제어 명령을 수신할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 무선 통신을 통해 직접 제어 신호를 송출한 경우, 상기 제어 신호는 통신부(345)를 통해 제어부(344)에 전달될 수 있다.In one embodiment, the communication unit 345 may receive a control command from the outside. For example, when a user transmits a control signal directly through wireless communication, the control signal may be transmitted to the control unit 344 through the communication unit 345 .

한편, 도 4에서는 장력 조절 장치(300) 내부에 제어부(344), 통신부(345), 및 배터리(346)가 내장된 무선 제어 방식의 장력 조절 장치(300)가 개시되어 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 장력 조절 장치(300)가 유선을 통해 외부로부터 제어 신호와 전력을 공급받을 수도 있다.On the other hand, in FIG. 4, a control unit 344, a communication unit 345, and a battery 346 are installed inside the tension adjusting device 300, but the tension adjusting device 300 of the wireless control method is disclosed, but the present invention is limited thereto. it is not going to be For example, the tension adjusting device 300 may receive a control signal and power from the outside through a wire.

또한, 도 2에서는 인장부재들(200) 각각에 장력 조절 장치(300)가 모두 설치된 실시예가 도시되어 있으나, 이와 달리 일부 인장부재들(200)에만 선택적으로 장력 조절 장치(300)가 설치될 수도 있다.2 shows an embodiment in which all tension adjusting devices 300 are installed on each of the tension members 200, but, unlike this, the tension adjusting devices 300 may be selectively installed only on some of the tension members 200. there is.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 텐세그리티 구조물(10)은 압축부재들(100)과 인장부재들(200)이 힘의 평형 상태를 유지함으로써 안정적인 구조를 형성할 수 있다. 특히, 각각의 인장부재들(200)에 인가된 장력을 실시간으로 모니터링할 수 있고, 장력 변화에 실시간으로 대처할 수 있어 텐세그리티 구조물(10)의 안정성을 더욱 극대화시킬 수 있다.As described above, in the tensegrity structure 10 according to the present invention, the compression members 100 and the tension members 200 maintain a balance of forces, thereby forming a stable structure. In particular, the tension applied to each of the tension members 200 can be monitored in real time, and the tension change can be coped with in real time, so that the stability of the tensegrity structure 10 can be further maximized.

도 5는 본 발명에 다른 실시예에 따른 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물을 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 텐세그리티 구조물(20)은 압축부재들(100)이 다단으로 적층되어 있다는 점을 제외하면 도 2 내지 도 4를 참조로 설명한 텐세그리티 구조물(10)과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.5 is a diagram illustrating a tensegrity structure capable of dynamic control according to another embodiment of the present invention. The tensegrity structure 20 shown in FIG. 5 is substantially the same as the tensegrity structure 10 described with reference to FIGS. 2 to 4 except that the compression members 100 are stacked in multiple stages, or similar. Therefore, the same reference numerals are used for the same components, and overlapping descriptions will be omitted.

도 5를 참조하면, 동적 제어가 가능한 텐세그리티 구조물(20)은 상하로 적층된 제1 단위체(21)와 제2 단위체(22)로 구성된다. 제1 단위체(21)는 복수개의 제1 압축부재들(100), 제1 압축부재들(100)의 말단을 서로 연결하여 장력을 형성하는 복수개의 인장부재들(200), 및 인장부재(200)에 작용하는 장력을 실시간으로 제어하는 장력 조절 장치(300)를 포함한다. 그리고, 제2 단위체(22)는 제1 단위체(21) 상부에 적층되며, 복수개의 제2 압축부재들(110), 제2 압축부재들(110)의 말단을 서로 연결하여 장력을 형성하는 복수개의 인장부재들(200), 및 인장부재(200)에 작용하는 장력을 실시간으로 제어하는 장력 조절 장치(300)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the tensegrity structure 20 capable of dynamic control is composed of a first unit body 21 and a second unit body 22 stacked vertically. The first unit body 21 includes a plurality of first compression members 100, a plurality of tension members 200 connecting ends of the first compression members 100 to form tension, and a tension member 200. ) and a tension adjusting device 300 that controls the tension acting on the tension in real time. In addition, the second unit body 22 is stacked on the first unit body 21, and a plurality of second compression members 110 connect ends of the second compression members 110 to each other to form tension. It includes two tension members 200 and a tension adjusting device 300 that controls tension acting on the tension member 200 in real time.

이 때, 도 5의 텐세그리티 구조물(20)은 도 2의 텐세그리티 구조물(10)을 단순히 적층한 것이 아니며, 다음 2가지 측면에서 구조적인 특징을 가진다.At this time, the tensegrity structure 20 of FIG. 5 is not simply stacked with the tensegrity structure 10 of FIG. 2 and has structural features in the following two aspects.

첫째, 상부에 적층된 제2 압축부재들(110)의 하부 말단은 하부에 적층된 제1 압축부재들(100)의 상부 말단보다 더 낮은 높이에 위치한다.First, the lower ends of the second compression members 110 stacked on top are positioned at a lower height than the upper ends of the first compression members 100 stacked on the bottom.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부에 적층된 제2 단위체(22)의 최하단이 하부에 적층된 제1 단위체(21)의 최상단보다 더 낮은 위치에 위치한다. 즉, 제1 단위체(21)와 제2 단위체(22)가 상하 방향으로 H3 높이만큼 서로 중복되도록 적층되는 것이다. 이에 따라, 제1 단위체(21)의 높이가 H1이고 제2 단위체(22)의 높이가 H2라고 할 때, 전체 텐세그리티 구조물(20)의 높이는 H1+H2보다 더 낮아지게 된다. 이와 같이, 복수개의 텐세그리티 단위체를 상하로 적층하되, 그 일부가 서로 중첩되도록 적층함으로써 외부 충격을 더욱 잘 흡수할 수 있다. 또한, 이러한 외부 충격 흡수 성능 향상 효과는 적층된 단위체의 수가 증가할수록 더욱 커질 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5 , the lowermost end of the second unit body 22 stacked on the upper side is located at a lower position than the uppermost end of the first unit body 21 stacked on the lower side. That is, the first unit body 21 and the second unit body 22 are stacked so as to overlap each other by the height H3 in the vertical direction. Accordingly, when the height of the first unit body 21 is H1 and the height of the second unit body 22 is H2, the height of the entire tensegrity structure 20 is lower than H1+H2. In this way, external shock can be better absorbed by stacking a plurality of tensegrity units vertically, but partially overlapping each other. In addition, the effect of improving the external shock absorption performance may increase as the number of stacked units increases.

둘째, 인장부재(200)가 상부에 적층된 제2 압축부재들(110)의 하부 말단과 하부에 적층된 제1 압축부재들(100)의 상부 말단을 서로 연결한다.Second, the lower ends of the second compression members 110 stacked thereon with the tension member 200 are connected to the upper ends of the first compression members 100 stacked thereon.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 인장부재(210)는 제1 압축부재들(100)의 하부 말단을 서로 연결하고, 제3 인장부재(230)는 하나의 제1 압축부재(100) 상부 말단과 다른 제1 압축부재(100)의 하부 말단을 서로 연결한다. 제4 인장부재(240)는 제2 압축부재들(110)의 상부 말단을 서로 연결하고, 제5 인장부재(250)는 하나의 제2 압축부재(110) 상부 말단과 다른 제2 압축부재(110)의 하부 말단을 서로 연결한다. 그리고, 제6 인장부재(260)는 제1 압축부재(100)의 상부 말단과 제2 압축부재(110)의 하부 말단을 서로 연결한다. 이와 같이, 인장부재가 제1 단위체(21)와 제2 단위체(22)를 서로 연결함으로써 텐세그리티 구조물(20)의 안정성을 극대화시킬 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, the first tension member 210 connects the lower ends of the first compression members 100 to each other, and the third tension member 230 is one first compression member ( 100) The upper end and the lower end of the other first compression member 100 are connected to each other. The fourth tension member 240 connects the upper ends of the second compression members 110 to each other, and the fifth tension member 250 is one second compression member 110 and another second compression member ( 110) are connected to each other. And, the sixth tension member 260 connects the upper end of the first compression member 100 and the lower end of the second compression member 110 to each other. In this way, since the tension member connects the first unit body 21 and the second unit body 22 to each other, stability of the tensegrity structure 20 can be maximized.

장력 조절 장치(300)는 인장부재(200)에 설치되며, 인장부재(200)에 인가된 장력을 실시간으로 모니터링하고, 인장부재(200)의 장력을 능동적으로 제어할 수 있다.The tension adjusting device 300 is installed on the tension member 200, monitors the tension applied to the tension member 200 in real time, and can actively control the tension of the tension member 200.

한편, 도 5에서는 제1 인장부재(210), 제3 인장부재(230), 제4 인장부재(240), 제5 인장부재(250)가 각각 3개씩 존재하고, 제6 인장부재(260)는 6개가 존재하며, 각각 하나의 인장부재에만 장력 조절 장치(300)가 설치된 것이 도시되어 있으나 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 각각의 인장부재(200)에 장력 조절 장치(300)를 설치할지 여부는 각각의 인장부재(200)마다 개별적으로 판단될 수 있으며, 필요한 경우 모든 인장부재(200)에 장력 조절 장치(300)가 설치될 수도 있다.On the other hand, in FIG. 5, there are three first tension members 210, third tension members 230, fourth tension members 240, and fifth tension members 250, respectively, and the sixth tension member 260 There are six, and it is shown that the tension adjusting device 300 is installed only on each tension member, but this is only exemplary. That is, whether or not the tension adjusting device 300 is installed on each tension member 200 may be individually determined for each tension member 200, and if necessary, the tension adjusting device 300 is installed on all tension members 200. ) may be installed.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 텐세그리티 구조물(20)은 텐세그리티 단위체들(21, 22)을 일부가 중첩되도록 적층함으로써 외부 충격에 대한 안정성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 인장부재(200)에 장력 조절 장치(300)를 부가함으로써 인장부재(200)에 인가된 장력을 실시간으로 모니터링할 수 있고, 장력 변화에 실시간으로 대처할 수 있어 텐세그리티 구조물(10)의 안정성을 더욱 극대화시킬 수 있다.As described above, the tensegrity structure 20 according to the present invention can significantly improve stability against external impact by stacking the tensegrity units 21 and 22 so that some of them overlap. In addition, by adding the tension adjusting device 300 to the tension member 200, the tension applied to the tension member 200 can be monitored in real time and the tension change can be coped with in real time, thereby improving the tension of the tensegrity structure 10. stability can be further improved.

도 6은 도 3의 장력 조절 장치를 사용하여 텐세그리티 구조물을 안정화하는 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating steps of a method of stabilizing a tensegrity structure using the tension control device of FIG. 3 .

먼저, 도 2 또는 도 5에 도시된 텐세그리티 구조물(10, 20)을 형성하고, 인장부재(200)에 장력 조절 장치(300)를 설치한다. 이때, 인장부재(200)에는 초기 장력 Ti가 걸릴 수 있다.First, the tensegrity structures 10 and 20 shown in FIG. 2 or 5 are formed, and the tension adjusting device 300 is installed on the tension member 200 . At this time, the initial tension Ti may be applied to the tensile member 200 .

이어서, 인장부재(200)에 인가되는 장력의 크기를 실시간으로 모니터링한다(S10). 이는 장력 조절 장치(300)에 의해 수행될 수 있다.Subsequently, the amount of tension applied to the tension member 200 is monitored in real time (S10). This may be performed by the tension control device 300 .

인장부재(200)에 걸린 장력이 제1 설정값 미만이면(S11), 장력 조절 장치(300)의 전체 길이를 감소시켜 인장부재(200)에 인가되는 장력을 증가시킨다(S12). 이후, 상기와 같은 제어 정보를 사용자에게 전송한다(S13).If the tension applied to the tension member 200 is less than the first set value (S11), the total length of the tension adjusting device 300 is reduced to increase the tension applied to the tension member 200 (S12). Thereafter, the above control information is transmitted to the user (S13).

예를 들면, 제어부(344)는 서보모터(343)를 작동시켜 로드(342)가 하우징(341) 내부로 삽입되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 장력 조절 장치(300)의 전체 길이는 감소하고, 인장부재(200)에 걸리는 장력이 증가될 수 있다. 이와 같은 제어 정보는 통신부(345)를 통해 사용자 또는 서버로 전송될 수 있다. 사용자는 전송된 제어 정보를 분석함으로써 특정 인장부재(200)에 지속적인 장력 감소 현상이 발생하는지 여부를 파악할 수 있고, 장기적인 관점에서 텐세그리티 구조물(10, 20)의 안정성을 담보할 수 있다.For example, the controller 344 may control the rod 342 to be inserted into the housing 341 by operating the servo motor 343 . Accordingly, the overall length of the tension adjusting device 300 may decrease, and the tension applied to the tension member 200 may increase. Such control information may be transmitted to a user or a server through the communication unit 345 . By analyzing the transmitted control information, the user can determine whether or not a tension reduction phenomenon continuously occurs in the specific tension member 200, and the stability of the tensegrity structures 10 and 20 can be ensured from a long-term perspective.

인장부재(200)에 걸린 장력이 제2 설정값을 초과하면(S14), 장력 조절 장치(300)의 전체 길이를 증가시켜 인장부재(200)에 인가되는 장력을 감소시킨다(S15). 이후, 상기와 같은 제어 정보를 사용자에게 전송한다(S13).When the tension applied to the tension member 200 exceeds the second set value (S14), the total length of the tension adjusting device 300 is increased to reduce the tension applied to the tension member 200 (S15). Thereafter, the above control information is transmitted to the user (S13).

예를 들면, 제어부(344)는 서보모터(343)를 작동시켜 로드(342)가 하우징(341) 외부로 인출되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 장력 조절 장치(300)의 전체 길이는 증가하고, 인장부재(200)에 걸리는 장력이 감소될 수 있다. 이와 같은 제어 정보는 통신부(345)를 통해 사용자 또는 서버로 전송될 수 있다. 사용자는 전송된 제어 정보를 분석함으로써 특정 인장부재(200)에 지속적인 장력 증가 현상이 발생하는지 여부를 파악할 수 있고, 장기적인 관점에서 텐세그리티 구조물(10, 20)의 안정성을 담보할 수 있다.For example, the control unit 344 may control the rod 342 to be drawn out of the housing 341 by operating the servo motor 343 . Accordingly, the overall length of the tension adjusting device 300 may increase, and the tension applied to the tension member 200 may decrease. Such control information may be transmitted to a user or a server through the communication unit 345 . By analyzing the transmitted control information, the user can determine whether or not a continuous increase in tension occurs in a specific tension member 200, and can ensure the stability of the tensegrity structures 10 and 20 from a long-term perspective.

한편, 상기 제1 설정값과 제2 설정값은 미리 설정된 값으로 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 설정값과 제2 설정값을 모두 초기 장력인 Ti로 설정하면, 인장부재(200)에 인가되는 장력을 항상 일정한 값으로 유지할 수 있을 것이다.Meanwhile, the first set value and the second set value may be appropriately changed as necessary to preset values. For example, if both the first set value and the second set value are set to the initial tension Ti, the tension applied to the tension member 200 can always be maintained at a constant value.

이와 다르게, 제1 설정값은 초기 장력(Ti)보다 더 작은 값이고, 제2 설정값은 초기 장력(Ti)보다 더 큰 값일 수도 있다. 인장부재(200)는 어느정도 탄성 변형이 가능하고 장력 변화가 없는 다른 인장부재들(200)이 존재하기 때문에, 특정한 인장부재(200)에 장력 변화가 발생하더라도 자체적인 회복이 가능할 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 능동적인 장력 조정에 여유값(margine)을 형성할 수 있는 것이다.Alternatively, the first set value may be a value smaller than the initial tension Ti, and the second set value may be a value larger than the initial tension Ti. Since the tension member 200 can be elastically deformed to some extent and there are other tension members 200 having no change in tension, even if a change in tension occurs in a specific tension member 200, it may be possible to self-recover. Considering this point, it is possible to form a margin for active tension control.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 텐세그리티 구조물을 안정화하는 방법은, 텐세그리티 구조물에 작용하는 장력을 항상 일정한 수준으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 텐세그리티 구조물의 구조적 안정성을 극대화시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 필요한 경우 특정 인장부재(200)의 장력을 능동적으로 제어함으로써, 텐세그리티 구조물의 형태 변화, 이동 등의 목적을 달성할 수 있다.As described above, the method for stabilizing the tensegrity structure according to the present invention can always maintain the tension acting on the tensegrity structure at a constant level. Accordingly, structural stability of the tensegrity structure may be maximized. In addition, by actively controlling the tension of the specific tension member 200 if necessary, it is possible to achieve the purpose of changing the shape of the tensegrity structure or moving it.

10, 20: 텐세그리티 구조물
21: 제1 단위체 22: 제2 단위체
100: 압축부재 200: 인장부재
300: 장력 조절 장치10, 20: tensegrity structure
21: first unit 22: second unit
100: compression member 200: tension member
300: tension control device

Claims

A plurality of compression members having a bar shape and disposed not to cross or parallel to each other;
a plurality of tension members that maintain a balance of forces as a whole by connecting ends of the compression members to each other with a predetermined amount of tension; and
A tension adjusting device installed on at least one of the plurality of tension members to adjust the amount of tension,
The tension control device,
a grip part having a through hole into which the tension member is inserted;
a locking bolt coupled to the grip portion to increase or decrease the diameter of the through hole;
a tension sensor for measuring the amount of tension applied to the tension member coupled to the grip part; and
Tenseg capable of dynamic control, characterized in that it includes a tension control unit that receives information on the magnitude of the tension measured by the tension sensor and increases or decreases the tension applied to the tension member according to the magnitude of the received tension. lithic structure.

delete

The method of claim 1, wherein the tension control unit,
Servo motor capable of rotating in both directions;
a rod that changes the overall length of the tension controller by moving forward or backward according to the rotational direction of the servomotor;
a communication unit which receives information on the amount of tension measured by the tension sensor; and
A tensegrity structure capable of dynamic control, characterized in that it includes a control unit that receives information on the amount of tension received from the communication unit and compares it with a pre-stored set value to determine whether or not to rotate the servomotor and a rotation direction.

According to claim 1,
The compression member,
a plurality of first compression members; and
Including a plurality of second compression members disposed at a higher position than the first compression members,
The tension member,
a plurality of first tension members connecting lower ends of the first compression members to each other with a predetermined amount of tension;
a plurality of third tension members connecting an upper end of one first compression member and a lower end of another first compression member with a preset tension;
a plurality of fourth tension members connecting upper ends of the second compression members to each other with a predetermined amount of tension;
a plurality of fifth tension members connecting an upper end of one second compression member and a lower end of another second compression member with a preset tension; and
Dynamically controllable tensegrity structure comprising a plurality of sixth tension members connecting the lower end of one second compression member and the upper end of one first compression member with a predetermined amount of tension. .

[Claim 5] The tensegrity structure of claim 4, wherein lower ends of the second compression members are located at a lower height than upper ends of the first compression members.