중앙대 로봇의 자세제어결과

소개글

중앙대 로봇의 자세제어결과에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Trajectory Function
2. Joint 1
3. Joint 2
4. Joint 3
5. 오차원인 및 결론

본문내용

그리고 Trajectory Function에서는 각 Joint의 마찰과 공기로 인한 마찰이 고려되지 않았는데 실제 실험에서는 로봇 팔의 회전에 의해 관성과 마찰에 의한 오차가 발생하게 된다. Processor가 이를 실시간으로 처리하여 엔코더에 반영하겠지만 Trajectory를 정확하게 따라가지는 못할 것이다. 그 이유는 로봇팔의 회전 관성과 토크는 계속해서 변하기 때문에 Active Control이 어려울 것이기 때문이다. 그로인해 실제 값과 이론 값이 차이가 나게된다.
⑤ Digital과 Analog 신호에서의 오차
로봇에 input으로 들어가는 Data의 간격이 continuous하지 않고, 8ms(0.008sec) 간격으로 들어가게 되고 그에 따라 input과 output 값이 계산된다. 하지만 우리가 원하는 Trajectory 함수는 시간에 대해 continuous한 analog의 성질을 가지고 있지만, 로봇은 0과 1로 이루어진 Digital의 성질을 가지고 있기 때문에 non-continuous하다고 볼 수 있다. 즉, Trajectory는 연속적인 control이 이루어지는 반면, 실험에 사용된 Denso 로봇은 8ms 간격으로 input이 주어지기 때문에 즉각적인 control이 불가능하다. 작동 중에 오차가 발생하여 오차를 수정하게 되면, 8ms 후에도 발생한 오차를 지속적으로 Feedback해야 하며, 이러한 오차들이 누적되어 원하지 않는 거동을 할 수도 있게 된다. 예를 들어 목표한 값보다 더 많은 전류가 가해지면, 로봇이 더 빠른 속도로 이동하여 목표보다 먼저 나아가게 되어 8ms 후에는 이보다 더 적은 전류를 가하려 할 것이다. 그러면 8ms 후엔 더 느린 속도로 이동하게 되기 때문에 가속과 감속이 지속적으로 반복되는 진동 형태가 나타나게 된다.
<결론>
이번 Denso 로봇을 이용한 실험을 통하여 initial condition을 적용하여 구한 Trajectory Function과 이 Trajectory를 로봇에 적용시켜 거동을 잘 따라가는지 살펴보았고, 실험분석 결과 시간에 따른 각도, 각속도, 각가속도 측면에서 지령 값과 엔코더 값이 서로 차이가 난다는 사실을 알게 되었다. 이러한 차이가 생기게 된 원인으로는 크게 시간에 대한 Dealy 현상, Trajectory Function을 구하는 과정에서의 잘못된 가정과 Stiffness로 인한 오차, 기어의 Backlash로 인한 오차, 토크와 전류 사이의 관계에서부터 알아본 오차, Digital 과 Analog 신호 사이에서의 오차가 있었다. 이를 바탕으로 실험 값과 이론 값의 차이를 분석하고 이해할 수 있었고 조금 더 나은 결과를 얻기 위해서는 어떠한 것들이 요구되는지를 알 수 있는 실험이었다. 우리가 입력한 Trajectory를 따라 로봇이 거동되는 것을 보고 실험한 Denso 로봇뿐만 아니라 공장과 같은 실제 환경에서도 안전하게 Trajectory를 따라서 거동하기 위해서 고려해야할 것이 참 많고 앞으로 해결해야 할 문제가 많다는 것을 깨닫게 되었다.

키워드

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