[논문]3축 스카라 로봇 오차분석을 위한 관측성 연구

3축 스카라 로봇 오차분석을 위한 관측성 연구
A Study on Observability for error analysis of 3 axis SCARA ROBOT 원문보기

정원지 (창원대학교 기계설계공학과) , 주지훈 (창원대학교 기계설계공학과) , 김효곤 (창원대학교 기계설계공학과) , 김정현 (창원대학교 기계설계공학과)

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본 논문은 3축 SCARA ROBOT의 보다 정확한 제어와 특이점 발생원인 및 특이점과 오차 분석을 위한 관측성에 관한 연구이다.
정의된 관측성은 로봇 매커니즘의 오차전과 행렬의 측정위치 및 측정함수의 함수이며, 관측성이 증가함에 따라 로봇워치 오차의 모델 파라미터 오차에 대한 영향이 지배적이 된다. 본 연구에서는 관측성을 통해 오차를 줄이고 보다 정확한 제어를 위한 초석을 만들기 위한 연구이다.
본 연구에서는 오차전과 행렬을 이용, 오차전과 특성적 측면에 모델 파라미터 오차의 관측성을 정의하고 이의 오차와의 상관관계를 연구하였다. 정의된 관측성은 로봇 매커니즘의 오차전과 행렬의 측정위치 및 측정함수의 함수이며, 관측성이 증가함에 따라 로봇워치 오차의 모델 파라미터 오차에 대한 영향이 지배적이 된다.

우선 오차 전파행령의 변수를 Θ₁, Θ₂에 난수를 발생 시켜, 발생되는 자세와 그에 따른 오차를 분석하였다.
이 관측성에 대응하는 자세에 따른 End-Effector 의 교시점을 순기구학을 이용하여 End- Effector의 자표점을 구하고, 그 좌표를 역기구학으로 풀어서 원자표계가 아닌 직교 좌표계로 변환시켜 나온 좌표계 값과 대치 시켜 오차를 구했다. 그리고 그 표본개수를 1만개의 난수를 발생 시켜 무작위로 만들었으며, 그 1만개의 오차는 아래 Fig.
그리고 이런 오차 및 특이점등이 발생하기 쉬운 연산지점이 발생한다. 이것을 관측하기 위하여 관측성을 연구하였고 관측성과 오차발생이 연관 있음을 알 수 있었다.

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