일반기술

엘보(3축)로봇용 궤적추적 제어방법 및 그 장치

본 기술은 위치정보망을 이용하여 로봇을 원하는 궤적으로 추종할 수 있도록 하는 엘보(3축)로봇용 궤적추적 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.기존의 로봇제어기는 궤적제어를 위하여 계산형 토크 제어설계시 로봇의 위치, 속도 및 가속도를 바탕으로 설계되었다. 그러나, 로봇제어에서 속도측정값은 잡음에 민감하므로 로봇제어에 있어서 로봇을 원하는 궤적으로 추정하기가 어려울 뿐만 아니라, 외부시스템의 응답 역시 한계성을 갖고 있어 유효한 수단으로 이용되지 못한다는 문제점이 있다.본 기술은 앞서 설명한 문제점을 해결할 수 있는 것으로, 로봇제어기에서 위치정보만을 이용하여 희망궤적을 실시간으로 추종하도록 함으로써 외부잡음에 영향없이 제어를 수행할 수 있도록 하고, 실시간으로 변화하는 외부 기준모델을 이용하여 제어기를구현함으로써 외부시스템의 출력값이 실시간을 변화하는 궤적을 추종할 수 있도록 한다.본 기술에 따르면, 제어기에서 위치정보만을 이용하여 희망궤적을 실시간으로 추종할 수 있으므로 로봇의 속도 및 가속도 정보에 의한 외부잡음 없이 제어를 원활하게 수행할 수 있으며, 외부변화에 관계없이 동적인 희망궤적 추종이 가능한 제어기를 설계할 수 있다.본 기술은 입력함수를 선형기준모델과 콘트롤러 업저버(controller-observer)에 입력하는 수단과, 선형기준모델의 정보와 로봇다이나믹모델 출력으로부터 발생된 로봇위치값을 콘트롤러 업저버에 입력케하는 수단과, 콘트롤러 업저버로부터 변수변환된 제어규칙을 로봇다이나믹 모델이 입력시켜 로봇 다이나믹모델로부터 플랜트정보를 얻도록 하는 수단과, 선형기준모델의 출력값과 플랜트정보를 가감하여 에러출력신호를 출력케하는 수단으로 이루어져 있다.본 기술에서 사용한 알고리즘은 A. Ailon 의 궤적추종 알고리즘으로, H ILS 기법을 이용하여 TMS320C40 모드로 구현하였으며, 제어기는 RCP 개념에 근거하여 DEC Alpha 보드에 적용하였다.