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로봇의 다축 모션 제어용 AC 서보 모터 드라이버 구현
Implementation of Motor Driver for Control of AC Servo Motor of Robot 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.7 no.3, 2012년, pp.553 - 558  

김용진 (전남대학교 전기공학과) ,  배영철 (전남대학교 전기.전자통신.컴퓨터 공학부) ,  김광헌 (전남대학교 공과대학 전기공학과)

초록
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최근에 로봇에서 다축 모션 제어를 위한 노력이 계속되고 있다. 본 논문에서는 로봇에서 다축 모션 제어를 쉽게 할 수 있는 AC 서보 드라이버를 구현 기법을 제안한다. 제안한 방법은 먼저 상위의 제어기 단과 드라이버단 사이의 통신을 위해 WDM 방식을 적용한 싱글 광 코어 기반의 양방향 광 EtherCAT 통신 기술을 적용하여 구현한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

An effort for motion control of multi-axis in robot have been continued recently. In this paper, we propose implementation method for AC servo driver that can be easily motion control of multi-axis in robot. This proposed method implement EtherCAT communication technologies of bi-directional optical...

주제어

#광 네트워크   #파장분할다중화   #이더캣   #교류 서보 드라이버   #모션 제어  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 로봇에 적용하기 위한 다축 AC 서보 드라이버를 제안하고 이를 구현하였다. 구현한 방법은 광 EtherCAT으로 상위 제어단을 구성하고 이를 AC 서보 드라이버단에 연결하여 제어하도록 하였다.
  • 이에 본 연구는 로봇의 다축 모션 제어에 적용하기 위한 AC 서보 모터구동용 서보 드라이버 개발을 제안한다. 제안하는 AC 서보용 모터 드라이버는 광-EtherCAT 통신을 기반으로 제어기단과 드라이버단 사이의 하드웨어를 구현한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산업현장에서 동력원을 이용하여 구동 및 제어에 사용하는 모터의 대표적인 종류로 무엇들이 있는가? 산업현장에서 동력원을 이용하여 구동 및 제어에 사용하는 모터의 종류는 매우 많으며 대표적으로 DC 모터, BLDC(brushless direct current) 모터, RC 모터, 초음파 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터, AC 서보모터[1-3] 등이 있다. 이들 모터들은 구동과 제어의 사용 목적에 맞게 사용자 및 설계자가 선택하여 사용하고 있다.
다축 모션 제어용 AC 서보 모터 드라이버 시스템은 어떻게 구성되는가? 다축 모션 제어용 AC 서보 모터 드라이버 시스템은 그림 1과 같이 크게 제어단, 통신부, 드라이버단, 인터버부, 모터단의 3단 2부로 구성한다. 여기서 시스템 구성에서 가장 핵심이 되는 영역을 단이라고 정하였고, 단과 단 사이에 공통으로 연결되는 영역을 부로 정의하여 구성한다.
모터 드라이버는 어떠한 형태들로 공급되는가? 모터 드라이버는 일반적으로 2가지 형태로 공급한다. 그중 하나는 모터를 제조한 회사에서 모터와 함께 드라이버를 일체형으로 제작하여 공급하는 방식이 있고, 다른 하나는 모터 공급자가 드라이버를 공급하지 않고 모터만을 공급하여 사용자가 필요한 드라이버를 자체적으로 제작하여 사용하는 경우이다.
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참고문헌 (15)
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  1. 이규명, 김용재, "보조극 변화에 따른 전기자 분산 배치 영구 자석성 리니어 동기 모터의 코깅력 저감에 관한 연구", 한국전자통신학회논문지, 5권, 6호, pp. 613-619, 2010. 

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  2. 이호형, 조황, 이기서, " Sensorless BLDC 전동기 구동을 위한 개선된 스위칭 방법", 한국전자통신학회논문지, 5권, 2호, pp. 164-170, 2010. 

    원문보기 상세보기 타임라인에서 보기

  3. 전용호, 조황, " IPMSM 전동기의 비선형 적응 백스텝핑 속도 제어", 한국전자통신학회논문지, 6권, 6호, pp. 889-895, 2011. 

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  4. 문용선, 노상현, 조광훈, 배영철, " 다수의 모터를 활용한 로봇 관절 구조 설계", 한국전자통신학회논문지, 7권, 2호, pp. 417-423, 2012. 

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  5. 문용선, 이영필, 서동진, 이성호, 배영철, "EtherCAT을 이용한 소프트 모터 제어기 개발에 관한 연구", 퍼지 및 지능시스템학회 논문지, 17권, 6호, pp. 826-831, 2007. 

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  6. 문용선, 이광석, 서동진, 이성호, 배영철, " 로봇 모듈 구현을 위한 네트워크 기반 모터 제어 드라이버 개발", 퍼지 및 지능시스템학회 논문지, 17권, 7호, pp. 887-892, 2007. 

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  7. 문용선, 배영철, 박종규, 노상현, "Ship Area Network(SAN)를 위한 Zigbee 및 광 통신 유무선 통합 모듈 구현", 한국전자통신학회논문지, 5권, 5호, pp. 428-434, 2010. 

    원문보기 상세보기 타임라인에서 보기

  8. 문용선, 이광석, 서동진, 배영철, " 광 EtherCAT을 이용한 네트워크 기반 모터 제어기 개발", 제어.로봇.시스템회 논문지, l4권, 5호, pp. 487-472, 2008. 

  9. Yongseon Moon, Nak Yong Ko, Kwangseok Lee, Youngchul Bae, Jong Kyu park, "Real-time EtherCAT Master Implementation on Xenomai for a Robot System, International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, Vol. 9, No. 3, pp. 244-248, 2009. 

    원문보기 상세보기 crossref

  10. Rigober Kynast, "SERCOS Interface", SERCOS interface working group, 2000. 

  11. E. S. Son, K. H. Han, K. Kim, and Y. C. Chung," Bidirectional WDM Passive Optical Network for Simultaneous Transmission of Data and Digital Broadcaset Video Service", JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, Vol. 21, No. 8, pp. 1723-1727, 2003. 

    상세보기 crossref

  12. Sarry Habiby Telcordia, "WDM LAN Optical Backbone Networks and Standards for Aerospace Application", FiberFest 2009 Symposium, pp. 1-22. 2009. 

  13. EtherCAT Technology Group, "EtherCAT Communication Specification", 2004. 

  14. Beckhoff, "EtherCAT Slave Controller (ESC10/ 20 Hardware Data Sheet)", 2005. 

  15. TenAsys Corporation "INtime 4.0 Software Manual", 2009. 

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