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LabVIEW® 기반 6축 수직 다관절 로봇(RS2)의 이종 모션 블랜딩 연구 (Implementation of LabVIEW®-based Joint-Linear Motion Blending on a Lab-manufactured 6-Axis Articulated Robot (RS2))
Abstract :
현대 로봇의 이동방식은 크게 PTP(Point to Point)모션과 CP(Continuous Path-연속 관절 운동)모션으로 나눌 수 있다(1). 초기의 산업용 로봇은 대량 생산 라인에서 단순 반복 작업을 위주로 하였기 때문에 PTP모션만으로 충분하였다. 그러나 현대에는 단순 반복 작업용 로봇, 용접용 로봇뿐만 아니라 공작기계에 결합하여 다양한 기능을 수행할 수 있는 산업용 로봇을 필요로 하고 있다. 따라서 앞으로 다양한 분야의 로봇 수요 증가에 대응하기 위해서는 고속 핸들링을 위한 연속 관절 운동(CP)을 필수적으로 구현할 수 있어야 한다. 연속 관절 운동 구현 시 부드럽고 신속한 핸들링이 가능하며, 소음 및 진동 감소 또한 가능하다. 기존의 CP방식은 단순 Velocity Superposition을 이용한 것으로, 여러 가지 Velocity Superposition의 경우를 고려하여 알고리즘이 만들어졌기 때문에 식의 수가 많으며 로봇의 실제 구현 시 어려운 점이 있다. 따라서, 본 논문은 parameter u(t)를 이용하여 보다 쉽게 CP를 구현 할 수 있 방법을 이용, 기존 Hybrid Motion Blending Algorithm of 3-Axis SCARA Robot using Parametric Interpolation 논문에서 SCARA 로봇에 이종 모션 블렌딩을 적용시켜 CP를 구현시켰다. 하지만 3축으로 구성된 SCARA로봇은 제어 알고리즘 자체가 단순한 것에 비해 6-axis Articulated Manipulator은 SCARA보다 제어알고리즘이 보다 복잡해지기 때문에 자체 설계 및 제작한 수직다관절 로봇 RS2에 이론을 적용시켜 CP를 구현 하려 한다. 여기서 사용된 6축 수직 다관절 로봇은 600Kg 이상급의 가반 하중을 갖는 고 강성, 고 토크 초중량물 로봇의 구현을 위해 실제모델의 1/4 사이즈의 연구용 프로토 타입을 제작하고 이종 모션 블랜딩을 적용하는 연구를 진행 하려 한다(5). 또한, RS2를 실제로 제어하기 전에 과도한 Pulse값이 주어지면 로봇의 구동범위를 넘어 파손될 위험이 있다. 따라서, RecurdynV7 을 통해 해석 및 Soildworks®와 LabVIEW® 연동을 통한 시뮬레이션을 실시하여 제어의 신뢰성을 확보하겠다.
