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문제 정의
- 그림 8은 개발된 양팔로봇의 사진이다. 본 로봇은 기계부품의 조립 공정 자동화를 목적으로 개발되었다. 양팔은 각각 7자유도를 가지고 있으며 허리는 1자유도의 회전 자유도를 가지고 있다.
- 일본 Kawada 사의 경우에는 이러한 메이저급 로봇회사가 아닌 작은 규모의 로봇 회사이 지만 Nextage라는 조립용 양팔로봇을 개발하였다. 본 로봇은 단일팔의 가반하중이 1.5kg으로써 가전 부품의 조립공정 에의 적용을 목적으로 하고 있으며, 머리 부분에 자체 장착된 비전센서를 사용하여 자기위치 식별이 가능하다. 그러나 본 로봇은 아직 야스카와의 SDAxxD 시리즈와 같이 본격적 인 상용화 단계에 들어서지는 못하고 있다.
- 로봇시스템을 개발하고자 하는 노력들이 활발히 이루어지고 있다. 본 문헌에서는 현재의 제조용 양팔로봇 연구 동향을 간략히 설명하고, 한국기계연구원의 제조용 양팔로봇 시스템에 관련된 연구 내용을 소개하고자 한다.
- 구현하는 것이다. 본 연구에서는 단순형상물체의 경우 lOOum의 공차를 가지는 경우에 대해서 조립실험을 성공적으로 수행하였다. 이 경우 로봇의 위치 정밀도가 작업물의 공차보다월등히 크기 때문에(특히 양팔로봇의 경우, 양팔 말단의 상대적인 위치오차가 매우 크다) 위치 수준의 협력제어 만으로는 이를 달성하지 못한다.
- 본 절에서는 본 연구 내용을 간략히 소개하고자 한다.
- 그러나 이러한 물리적 간섭의 체크는 매우 복잡한 형상 정보를 고려하여야 하므로 매우 복잡한 연산을 필요로 하며, 따라서 제어기는 매우 큰 연산부담을 가지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 실제 링크의 충돌을 감시하지 않고, 실제의 링크(그림 11 좌)보다크고 형상이 단순한 가상링크(그림 11 중)를 가상하고 이들 간의 충돌을 감시하도록 하였다. 이러한 가상링크를 단순한 형상으로 만드는 방법에는 다양한 방법이 있을 수 있으나, 본 연구에서는 가상의 구들을 연결하여 가상 링크를 만들도록 하였다.
- 필요한 경우에는 상기의 방법을 적용하기가 쉽지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 정교한 양팔 상대움직임이 필요한 경우에는 이것을 Graphic User Interface를 통하여 양팔 상대움직임을 미리 규정할 수 있도록 하였다. 그러나 이 경우에도 협조작업을 위해 구속되는 자유도는 6자유도이지만, 양팔의 자유도의 총합은 14자유도 이므로 8자유도의 여유자유도를 가지게 된다.
- 비록 두 팔이 하나의 제어기에 의해서 제어된다고 할지라도 로봇의 티칭 과정 중에 사용자가 실수를 하는 등의 경우에는 양팔은 매우 위험한 상황에 놓이게 된다. 이러한 상황을 방지하기 위하여 본 연구에서는 제어기가 항상 양팔의 동작을 감시하여 두 팔의 물리적 간섭을 체크하도록 하였다. 그러나 이러한 물리적 간섭의 체크는 매우 복잡한 형상 정보를 고려하여야 하므로 매우 복잡한 연산을 필요로 하며, 따라서 제어기는 매우 큰 연산부담을 가지게 된다.
- 따라서 국내 로봇개발기업 및 연구기관들도 이러한 상황에 대응할 수 있는 노력이 필요한 시점이다. 이러한 이유로 본 문헌에서는 제조용 양팔로봇의 동향을 소개하고 한국기계연구원에서 개발된 제조용 양팔로봇의 기술에 관해 소개하였다.
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