만인을 위한 산업용로봇

빠른 속도와 높은 정밀도, 그리고 넓은 이동범위까지, 다양한 장점을 자랑하는 로봇암이지만 약점이 한 가지 있습니다. 그것은 바로 특이점(singularity)! 특이점이란? 특이점은, 쉽게 설명하면, 로봇이 불편해하는 포즈라고 할 수 있습니다. 작업영역 내에서 로봇의 엔드이펙터는 거의 모든 위치에 도달할 수 있습니다. 하지만, 모든 위치에서 모든 자세를 표현할 수 있는 것은 아닙니다. 아주 극단적인 예로, 로봇암을 쭉 뻗어 작업영역의 경계에 위치할 때, 엔드이펙터가 밖을 향하는 자세는 가능하지만 안쪽을 향하는 자세를 취하기는 어렵습니다. 특정 위치에서 어떤 자세를 취하기 어려운 경우, 소위, 각이 안 나온다 싶을 때, 로봇이 특이점 근처에 있을 가능성이 클 것입니다. 기구학 관점에서 보면, 직교 공간의 ..

두 개의 공간 포스팅에서 로봇에는 조인트 공간과 직선 공간이 있다고 말씀드렸습니다. 동일한 로봇 포즈에 대하여 각각의 공간은 서로 다른 방식으로 표현하기 때문에, 두 공간 사이에서 좌표를 변환하는 계산이 필요하고, 이를 기구학(kinematics)이라고 합니다. 정기구학 (forward kinematics) 로봇의 각 조인트는 특정한 각도를 갖는데, 현재의 조인트 각도는 각 조인트의 엔코더 센서에 의해 알 수 있습니다. 다시 말하면, 조인트 공간의 각도는 직접적으로 확인할 수 있습니다. 우리는, 로봇의 또 다른 중요한 공간인 직선 공간에서의 현재 좌표 또한 알고 싶을 것입니다. 로봇암의 경우, 직선 공간 상에서 우리가 관심있는 정보는 끝단의 엔드이펙터(end-effector) 위치와 자세입니다. 이제, ..

산업용 로봇의 움직임에서 목표 위치와 이동 경로가 중요하다고 말씀드린 바 있습니다. (산업용 로봇은 어떻게 움직이는가) 여기서, 로봇의 이동 경로는 어떤 공간에서 이동하느냐에 따라 나눌 수 있는데, 로봇암을 포함한 산업용 로봇의 경우 일반적으로 두 가지 공간(two different spaces)이 있습니다. 조인트 공간 (Joint space) 로봇암은 링크와 조인트로 구성되어 있고, 조인트 각도에 따라 특정한 포즈(pose)를 취합니다. 그리고, 모터에 의해 조인트 각도를 제어합니다. 결국, 제어기를 통해 직접적으로 구동할 수 있는 부분은 조인트 각도(joint angle)입니다. 2축 링크 (출처: Modeling inverse kinematics, Math Works) 처음에 언급한 것처럼 로봇은..