만인을 위한 산업용로봇

힘 제어 (force control) 힘 제어를 이해하기 위해 산업용 로봇의 기본적인 제어 방식을 상기시켜볼 필요가 있습니다. 산업용 로봇은 어떻게 움직이는가 에서 말씀드렸던 것처럼 산업용 로봇은 기본적으로 위치를 제어합니다. 그런데, 위치가 아닌 힘(force)이 제어 대상이 될 경우, 힘 제어(force control)라 합니다. 제어 루프 다이어그램 힘 제어에서는 위치는 더이상 우리의 최대 관심사가 아닙니다. 즉, 목표 힘(target force)을 달성하기 위해서는 위치가 달라질 수 있습니다. 만약, 외부의 힘이 로봇에 가해질 경우, 이 힘에 의해 로봇의 위치가 달라질 수도 있는데요, 이러한 성질로 인해 힘 제어는 순응 모드(compliance mode)라고도 부릅니다. 가속도 법칙에 의하면, 힘..

산업용 로봇에 대해 우리가 기대하는 것은 빠르고 정확한 동작일 것입니다. 이번 포스팅에서는 로봇 동작의 빠르기에 대해 이야기하겠습니다. 조인트 속도 (joint speed) 조인트 속도는 시간 당 조인트 각도 변화량입니다. 이에 대한 개념은 상당히 명확할 것이라 생각됩니다. 조인트 최대속도는 모터와 감속기의 기술사양에 의해 결정됩니다. 산업용 로봇 기술 사양서에서 이를 찾을 수 있을 것입니다. 일반적으로, 링크가 길거나 페이로드가 무거울수록 로봇의 조인트 최대속도는 낮은 경향이 있습니다. 직선 속도 (linear speed) 로봇의 작업 속도를 평가하기 위해서는 엔드 이펙터의 직선 속도가 중요할 것입니다. 그런데 직선 속도는 생각보다 단순하지 않습니다. 로봇에서 움직이는 것은 조인트 뿐이며, 직선 속도는..

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 ..