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정밀 지능형 로봇 시스템 및 자동화 기기와 같은 분야에서는 기존의 유공압 액츄에이터를 전기식 액츄에이터로 대체하고 있는데, LCD, 반도체장비에 사용하기 위해서는 수 마이크로의 높은 정밀도와 안전성이 요구되고 있다. 특히 정밀 지능형 로봇 시스템의 경우 로봇 내 적용 공간이 매우 협소하기 때문에 모터와 센서의 크기가 소형화 되어야 하고, 고정밀 제어를 통한 높은 신뢰성 확보가 가능한 액츄에이터가 요구되는데, 전기식 액츄에이터는 주로 모터의 회전으로 동작한다. 긴 수명과 넓은 속도 영역에서 운전이 가능한 ...

정밀 지능형 로봇 시스템 및 자동화 기기와 같은 분야에서는 기존의 유공압 액츄에이터를 전기식 액츄에이터로 대체하고 있는데, LCD, 반도체장비에 사용하기 위해서는 수 마이크로의 높은 정밀도와 안전성이 요구되고 있다. 특히 정밀 지능형 로봇 시스템의 경우 로봇 내 적용 공간이 매우 협소하기 때문에 모터와 센서의 크기가 소형화 되어야 하고, 고정밀 제어를 통한 높은 신뢰성 확보가 가능한 액츄에이터가 요구되는데, 전기식 액츄에이터는 주로 모터의 회전으로 동작한다. 긴 수명과 넓은 속도 영역에서 운전이 가능한 BLDC 모터를 많이 사용하며 정밀한 움직임을 얻기 위해서 회전자의 위치정보가 필요한데 이 정보는 회전자 위치센서인 엔코더로 검출된다. 정밀한 위치검출에 주로 광학식 엔코더가 사용되나 해상도가 증가함에 비례하여 설치가 어렵고 외형이 커지며 내환경성이 떨어진다. 자기식 엔코더는 광학식에 비해 해상도는 떨어지나 설치가 용이하고 소형, 박형으로 제작이 쉽다. 또한 내환경성이 좋은 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 고 분해능으로 구현이 쉬우며 소형이면서 충격과 진동에 강한 내환경성 자기식 엔코더를 제안하였다. 그리고 제안한 자기식 엔코더의 하드웨어를 구현하여고, Angle Error 측정에 적합한 시스템을 완성하였다. 또한 BLDC 모터에 탑재하여 고성능의 디지털 드라이버로 제어가 잘 이루어지는 실험하였다. 실험결과 -8.6~9.618 arc second Angle Error를 확인 할 수 있었다. 18bit 자기식 엔코더의 분해능 기준으로 약 ±2 pulse의 Angle Error인데, 이것은 17bit의 엔코더에서 Angle Error가 없는 것과 같다. 기존 10bits~13bits 자기식 엔코더의 분해능과 비교하여 5bits~7bits 이상의 높은 자기식 엔코더의 정밀도임을 확인할 수 있었다. 또한 BLDC 모터에 탑재하여 고성능의 디지털 드라이버로 전류 제어와 속도 제어, 위치제어를 하여 제어가 잘 이루어지는 지를 확인하였다.