로봇기구와 제어이론

전문가 제언

○ 사람의 팔을 움직이는 근원은 근육이며, 로봇은 이에 대응하는 것으로서 회전을 주로 하는 동력원(액추에이터)에는 전기 모터와 유압 모터가 있고, 작동 동력원에는 유압 실린더, 공기압 실린더, 고무 인공 근육이 있다. 이와 같은 회전 동력원과 작동 동력원을 어떻게 활용하여 로봇의 팔이나 손을 움직이는가가 로봇 설계의 열쇠가 된다.

○ 로봇 제어에는 로봇 손의 운동제어라는 측면에서 위치제어, 속도제어, 컴플라이언스(compliance) 제어 등이 있다. 이들은 정해진 제어의 샘플링 시간 사이에 어떠한 제어출력을 내는가를 계산하고 그 결과를 출력하여 다음의 샘플링을 대기한다는 형태로 행해진다. 공업적으로 가장 많이 이용되고 있는 것은 위치제어로서 이는 액추에이터의 위치를 제어하는 것이다.

○ 일반적으로 로봇 팔에 컴플라이언스를 부여하기 위해서는 센서 및 제어 기반의 능동적인 방법과 기계요소를 통한 수동적인 방법이 있다. 능동적인 방법은 제어기의 오작동과 느린 반응속도 등의 문제로 안전성 구현에 한계가 있다. 따라서 수동적인 방법, 즉 스프링과 4절 링크를 적용한 안전장치를 개발함으로써 신뢰성 높은 로봇 안정성을 구현할 수 있게 되었다.

○ 로봇의 특이점(singular point)이란 직렬, 병렬의 로봇 혹은 여유 자유도이거나 아닌 로봇 등 모든 형태의 로봇 머니퓰레이터 제어문제에서 발생하는 본질적인 성질이다. 이제까지의 연구에서는 기구학적 특이점, 알고리즘적 특이점, 준기구학적 특이점, 그리고 표현적 특이점 증 다섯 종류의 특이점이 보고되었다.

○ 로봇 산업은 지식집약 산업으로 고부가가치를 창출할 수 있는 산업이며, 궁극적으로 로봇 산업은 원천기술의 발전 없이는 성장할 수 없는 미래지향형 산업이다. 꾸준한 원천기술에 대한 투자가 이루어져야 하며, 특히 막대한 연구자금이 필요한 로봇 기술의 속성상 위험부담의 차원에서 전략적으로 정부차원의 연구개발 지원이 절실한 분야 중 하나이다.

저자

Koichi Sugimoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2009

권(호)

27(4)

잡지명

日本ロボット學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

378~383

분석자

이*요

분석물

• 로봇기구와 제어이론.pdf [435,956 byte]

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