만인을 위한 산업용로봇

'로봇'이라 하면, 실제 동작하는 기구부를 떠올릴 것입니다. 하지만 데스크탑 PC에서 모니터와 본체가 나뉘어지듯이, 일반적인 산업용 로봇은 로봇암 기구부와 제어기로 나뉘어 집니다. 이번 포스팅에서는 하드웨어 및 소프트웨어 관점에서 산업용 로봇이 어떻게 구성되어 있는지 살펴보도록 하겠습니다. 하드웨어 (hardware) 처음에 언급한 바와 같이 산업용 로봇은 로봇암 기구부와 제어기로 분류할 수 있습니다. Robotic arm and controller (출처: UR5 with control box, Universal Robots) 로봇암은 링크와 구동부인 조인트로 구성됩니다. 우리 몸으로 치면 몸통부분이라 할 수 있는데, 링크는 팔이고, 조인트는 이름 그대로 팔꿈치나 어깨, 손목과 같은 관절에 해당된다고 ..

로봇이 움직인다는 것은 결국 각 조인트 각도를 움직이는 것입니다. 이번 포스팅에서는 조인트의 동작을 어떻게 제어하는지 살펴보도록 하겠습니다. 모터 제어 모터는 전기적 에너지를 운동 에너지로 변환시키는데, 이 결과 빠른 회전속도를 얻을 수 있습니다. 모터의 회전운동은 로봇 동작의 핵심이라 할 수 있으며, 실제로 각 조인트는 한개 혹은 그 이상의 모터가 장착되어 있을 것입니다. 특히, 전통적인 산업용 로봇은 모터가 밖으로 드러나 있습니다. 모터가 장착된 6축 로봇암 (출처: KR20, KUKA Robotics) 우리는 산업용 로봇에 정확한 동작을 기대합니다. 모터를 정확하게 제어하기 위해 인코더라는 센서를 사용하여 모터의 현재 각도를 파악합니다. 참고로 인코더의 성능은 분해능(resolution)을 통해 결..

힘은 질량과 가속도의 곱이라고 뉴턴이 주장한 바 있습니다. 물체가 이동하기 위해서는 속도가 있게 마련이고, 정지한 상태에서 어떤 속도에 이른다는 것은 속도가 바뀐다는 이야기, 즉 가속도가 발생한다는 것을 의미합니다. 질량과 위치, 속도, 가속도, 힘 등 움직임과 관련된 물리적 속성은 동역학(dynamics)을 통해 분석할 수 있습니다. 로봇은 질량이 있고 움직임이 있기 때문에, 동역학을 이야기하지 않을 수 없습니다. 특히, 동역학 계산을 바탕으로 각 모터에서 필요한 토크를 계산하고, 사람 혹은 외부 물체와의 충돌여부를 검지할 수 있기때문에, 동역학은 특히 중요합니다. 엔드이펙터에 걸리는 힘 우선, 로봇의 엔드이펙터에 걸리는 힘과 토크를 계산할 수 있습니다. 산업용 로봇에서 엔드이펙터 힘을 계산하기 위해 ..