로봇의 알고리즘 해석과 위치, 속도제어
- 최초 등록일
- 2011.12.12
- 최종 저작일
- 2009.01
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소개글
로봇의 알고리즘 해석과 자세, 위치, 속도제어
기구부에 사용되는 모터 모델링
동특성 해석을 통한 시뮬레이션
목차
1 소개 5
1.1 목적 5
1.2 로봇의 분류 5
2 로봇시스템의 구성 6
2.1 로봇 명령의 흐름도 6
2.2 동작 원리 6
3 DC모터 모델링 7
3.1 주요 파라미터 8
3.2 전장부 10
3.2.1 특성해석 10
3.2.2 Block diagram 10
3.3 에너지 변환 (전기 에너지 기계 에너지) 10
3.3.1 특성해석 10
3.3.2 Block diagram 11
3.4 기구부 11
3.4.1 특성해석 11
3.4.2 Block diagram 11
3.5 모터 BLOCK DIAGRAM 11
3.6 SIMULINK 모델링 및 제어 11
4 로봇의 위치와 자세 13
4.1 기구학의 정의 및 종류 13
4.1.1 순 기구학 해석 13
4.1.2 역기구학 해석 14
4.2 로봇의 위치와 자세 14
4.2.1 위치 14
4.2.2 자세 15
5 위치제어 및 궤적 생성 16
5.1 위치제어기 16
5.2 궤적 (TRAJECTORY) 17
5.2.1 궤적의 정의 및 종류 17
5.2.2 로봇의 궤적제어 19
6 속도, 힘, & 가속도 제어 20
6.1 속도 해석 21
6.2 속도 제어 22
6.3 힘 해석 23
6.4 힘 제어 23
6.5 가속도 해석 23
7 동특성 해석을 통한 시뮬레이터 개발 24
7.1 시뮬레이터의 용도 24
7.2 로봇의 동특성 해석 24
7.3 SCARA 로봇의 시뮬레이터 구성 25
8 결론 25
본문내용
1 소개
1.1 목적
메카트로닉스 공학은 메카트로닉스 공학을 전공하는 대학원생을 대상으로 로봇공학과 연계해 연구할 수 있는 토대를 마련하는 것이 목적이다.
로봇의 시장 및 연구동향
로봇시스템 구성
로봇 액추에이터
로봇제어
로봇 모델링 & 로봇시뮬레이터 개발
Case Study : 병렬기구 로봇 실험실에서 개발 중인 수중로봇, 병렬기구형 보행 로봇, 기계가공 로봇 등의 설계 제작 제어 방법
특히, 이 문서에서는 로봇의 동특성을 기초로 하여 로봇 동작의 기초가 되는 액츄에이터 모델링을 시작으로 로봇 전체의 모델링 및 제어에 관한 내용을 기술한다.
1.2 로봇의 분류
기계적 구조에 의한 분류
- 직각좌표 로봇(Cartesian robots)
- 원통좌표 로봇(Cylindrcal robots)
- 수평다관절 로봇(SCARA robots)
- 극좌표 로봇(Polar robots)
- 관절 로봇(Articulated robots)
- 병렬기구 로봇(Parallel robots)
제어방식에 의한 분류
- 시퀸스제어 로봇(Sequence controlled robots)
- 궤적제어 로봇(Trajectory operated robots)
- 적응제어 로봇(Adaptive controlled robots)
- 원격조정 로봇(Teleoperated robots)
축수에 의한 분류
- 3축 또는 그 이하의 로봇
- 4축 로봇
- 5축 또는 그 이상의 로봇
기능에 따른 분류
- 조종 로봇 (Operating robot)
- 순차 로봇 (Sequence robot)
- 재생 로봇 (Play back robot)
- 수치제어 로봇 (Numerical Control Robot)
- 지능 로봇 (Artificial Intelligent)
2 로봇시스템의 구성
2.1 로봇 명령의 흐름도
로봇은 다음과 같은 명령 흐름도에 따라 동작하고 제어된다.
PC, T-Box
- 입ㆍ출력 및 명령 지시
- 로봇 모델을 이용하여 시뮬레이션 및 로봇 동작의 모니터링 가능
주제어기
- 논리, 연산 처리장치
- 축 제어기에 명령을 전달하여 로봇 전체 축을 제어
- 궤적생성
축제어기
- 각 축의 위치제어 장치
- 궤적보간
- 전장부의 속도 및 전류, 힘 제어신호 생성
Driver
- 동작 명령을 입력 받고 실제 구동을 위한 출력을 발생시킴
- Amplifier
- 속도, 전류제어
액추에이터
- 로봇의 구동원
- 로봇의 운동생성
- DC 모터, Servo 모터 등
- 김속기의 추가로 속도, 힘 등의 변환 가능
Motor (고속, 저 torque) -> 감속기 -> 로봇 암 (저속, 고 torque)
감속기 종류:- Gear Box, Harmonic Drive
로봇 암
- 툴/손의 운동생성
- 작업수행
참고 자료
없음