초록 ▼

□ 연구개요
본 과제에서는 최근 공장 자동화, 로봇, 자동차와 같은 다양한 분야에서 핵심 기술로 사용되고 있는 네트워크 기반 실시간 동기 모션 제어 응용을 위한 개방형 통합 개발/검증 프레임워크를 구축하는 것을 목표로 한다. 공개 소프트웨어 형태인 기존의 통합 개발환경을 바탕으로 다양한 실시간 런타임 환경에 대응하는 모션 제어 응용의 개발을 자동화하며, 시스템 동작 및 실시간 성능 보장 여부를 검증하기 위한 분석 모델을 구축한 후 타임드 오토마타를 활용한 모델 기반 검증 기법과 연동하도록 한다. 그 결과물로 모션 제어 응용 개

□ 연구개요
본 과제에서는 최근 공장 자동화, 로봇, 자동차와 같은 다양한 분야에서 핵심 기술로 사용되고 있는 네트워크 기반 실시간 동기 모션 제어 응용을 위한 개방형 통합 개발/검증 프레임워크를 구축하는 것을 목표로 한다. 공개 소프트웨어 형태인 기존의 통합 개발환경을 바탕으로 다양한 실시간 런타임 환경에 대응하는 모션 제어 응용의 개발을 자동화하며, 시스템 동작 및 실시간 성능 보장 여부를 검증하기 위한 분석 모델을 구축한 후 타임드 오토마타를 활용한 모델 기반 검증 기법과 연동하도록 한다. 그 결과물로 모션 제어 응용 개발의 전과정을 포괄하는 개방형 모션 제어 응용 개발/검증 프레임워크를 제시하도록 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
▣ 멀티코어 활용을 통한 시스템 소프트웨어 기술 기반 코어 컴포넌트 개발
- 목표: 기존 연구에서 싱글 코어 기반으로 구성된 모션 제어 런타임 환경의 수행 시퀀스 및 통합 개발환경과의 연동을 코드 레벨에서 분석하고, 그 결과를 바탕으로 멀티 코어 타켓 소프트웨어 아키텍처 설계 및 프로토타입 구축을 통해 성능평가 결과 분석
- 주요결과: 멀티코어 타켓 소프트웨어 아키텍처를 제안하고, Preempt-RT 실시간 운영체제 기반 제어기에 적용한 후 3축 EtherCAT 기반 제조용 로봇 장비 연동을 통해 성능 평가 진행
▣ 오픈소스 기반 모션응용 통합개발환경의 기능 확장
- 목표: 선행연구에서 개발한 Beremiz 통합개발환경의 기능 확장을 통해 활용도 제고
- 주요결과: ① 분산시계 (DC) 기반 동기화 기법 적용을 위한 사용자 인터페이스 및 런타임 코드 자동 생성기능 구현 (4축 상용 모터 드라이브로 구성된 테스트베드에서 1us 이내의 동기제어 성능 달성) ② Beremiz 플러그인 확장 구조에 기반해 모션 제어 쓰레드와 연동할 수 있는 HMI 개발 프레임워크 개발 후 임베디드 제어기 환경에서 검증 ③ IgH 마스터 스택의 케이블 이중화 기능 분석 및 문제점 개선
▣ 가상화 기술을 이용한 지속적 소프트웨어 통합 모델 구축
- 목표: 산업현장의 피드백을 통해 기존 연구에서 수행한 빌드 자동화 시스템의 문제점 보완, 개선
- 주요결과: ① 산업 응용의 필요에 따라 테스트 항목을 유연하게 설정할 수 있는 툴 활용하도록 개선 (리눅스 호스트에서 가상화 소프트웨어를 이용한 빌드/테스트 자동화 시스템 설계) ② 오픈소스 기반 도구인 Gitlab-Ci를 이용하여 Docker 기반 가상 테스트환경 구축 및 빌드, 패키지 배포 자동화 시스템 구축 및 검증
▣ 타임드 오토마타 기반의 정형 기법과 모션 응용 통합 개발환경과의 연동
- 목표: 타임드 오토마타 명세 툴인 UPPAAL을 이용한 모션 제어 시스템의 동작 및 시간 특성 검증
- 주요결과: 타임드 오토마타 모델 기발 산업 자동화 응용의 모델 수준 검증과 런타임 코드 자동생성을 위한 프레임워크 개발 및 실제 응용 수준의 검증 완료

□ 연구개발결과의 중요성
▣ 멀티코어 플랫폼 활용 및 오픈소스 기반 모션응용 통합개발환경의 기능 확장 목표에서는 논문 연구보다는 실제 산업계의 피드백을 기반으로 산업 현장에서 요구되는 수준의 복잡도를 가진 응용을 타겟으로 진행, 실응용에 근접하는 프로토타입 시스템 상에서 설계한 결과를 검증했다는 점에서 큰 의미가 있음.
▣ 오픈 소스 소프트웨어를 기반으로 함에 따라 해당 산업분야에서 고가의 외산 솔루션 종속성이 심한 국내 관련 산업체에게 의미 있는 대안으로 제시할 수 있으며, 개발 결과를 바탕으로 추후 중장기 과제를 통해 실제 상용 플랫폼에 적용할 수 있는 수준으로 향상시킬 수 있는 기술적 토대를 마련했다고 볼 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 멀티코어 활용을 통한 시스템 소프트웨어 기술 기반 코어 컴포넌트 개발 ... 4
• 2) 오픈소스 기반 모션 응용 통합개발환경의 기능 확장 ... 6
• 3) 가상화 기술을 이용한 지속적 소프트웨어 통합 모델 구축 ... 7
• 4) 타임드 오토마타 기반의 정형기법과 모션응용 통합 개발환경과의 연동 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10