SRI인터내셔날이 기존의 하모닉 드라이브 보다 가격이 저렴하고 에너지 효율을 크게 높일 수 있는 로터리(회전식) 방식 신형 변속기인 ‘아바커스 드라이브(Abacus Drive)’를 개발했다고 발표했다.

IEEE 스펙트럼은 이번에 공개된 아바커스 드라이브가 지난 1955년 엔지니어인 C.월튼 머서(C. Walton Musser)가 하모닉 드라이브의 원리를 개발한 이래 가장 혁신적인 변속기 기술이라며 큰 관심을 나타냈다. 하모닉 드라이브는 크기가 작은데도 높은 토크를 얻을 수 있기 때문에 많은 로봇에 채택되고 있다. 백래쉬(backlash)도 발생하지 않는다. 하지만 높은 수준의 정밀도를 요구하기 때문에 가격이 비싼게 흠이다.

이번에 개발된 ‘아바커스 드라이브’는 완전히 새로운 디자인의 회전식 변속기로 많은 잇점을 제공한다는 게 IEEE 스펙트럼의 설명이다.

아바커스 드라이브는 내부에 주판알처럼 생긴 구슬 모양의 금속이 들어가 있다. 원형의 케이스안에 주판 프레임과 같은 모양의 원추형 베어링을 늘어 놓았다. 이 원추형 구슬은 기어의 톱니바퀴와는 달리 마찰 저항이 아주 적다. 전통적인 변속기에 들어가 있는 기어는 톱니가 맞물리면서 심한 마찰이 발생한다. 심한 마찰열이 발생하면서 50% 정도의 에너지가 동력 장치쪽으로 전달되지 못한채 낭비된다.

아바커스 드라이브를 개발한 SRI의 '알렉산더 컨바움' 연구원은 신형 드라이브의 효율이 90%대로 매우 높다고 설명했다. 아바커스 드라이브는 원추형 구슬이 내부 회전 궤도를 이동하면서 직경이 변화하기 때문에 하모닉 드라이브와 유사한 형태의 원형의 동작을 가능하게 한다.

알렉산더 컨바움 연구원은 이번에 개발한 드라이브를 테스트하기 위해 시제품을 3D프린터로 제작해 원하는 결과를 얻었다. 낮은 백래쉬와 백드라이빙 토크도 구현했다. 기존의 하모닉 드라이브 보다 저렴하고 제작도 쉽다는 설명이다. 이번에 개발된 드라이브는 일본의 하모닉 드라이브사와의 제휴를 통해 상품화될 예정이다.