UNIT 05 로보틱스 개론 (ROBOT ARM) 로봇 SW 교육원 조용수

학습 목표 로보틱스 개론 프로젝트 목표

로보틱스 개론 Robotics

로봇의 구분 구조에 따른 구분 Robot Manipulator : 산업 로봇의 주축이 되는 로봇으로 팔의 구조를 가지며, 고정된 베이스에서 반복적인 작업에 사용된다. Mobile Robot : 자유롭게 바닥에서 바퀴를 움직이는 로봇을 말하며, 다양한 용도로 사용된다. Working Robot : 2족 또는 4족 으로 걸어서 움직이는 로봇을 말한다. Flying Robot : 비행체 처럼 날아다니는 로봇을 말한다. Humanoids : 인간과 유사한 형태의 로봇을 말한다.

로봇의 구분 작업에 따른 구분 Exoskeletons : 인간의 몸에 둘러 쓴 뒤 근육의 함을 증폭하여 큰 힘을 내도록 하는 로봇 Prosthetics : 인간의 신경과 직접 연결하여 위수나 의족을 사용함. RCV(Remotely Controlled Vehicles) : 폭탄이나 지뢰와 같이 매우 위함한 물질에 노출되어 있는 환경에서 작업하는 로봇으로 원격으로 조절된다. AGV(Autonomous Guided Vehicles) : 자동 공장에서 물건을 나르는 이동 로봇으로 자율적으로 운항하여 장애물을 회피할 수 있다. Industrial Manipulators : 대표적인 산업 로봇으로 자동차 라인에 많이 사용되며, 반복적인 작업에 유용하게 사용된다.

로봇의 구분 작업에 따른 구분 Domestic Robot : 가정에서 사용되는 로봇으로 가사, 교육, 오락 등을 제공한다. Educational Robot :  교육적인 목적으로 사용되는 로봇 Toy Robot : 어린이들의 장난감으로 사용되는 로봇 Space Robots : 우주 공간에서 실험적인 목적으로 사용되는 로봇

로봇의 구조 Joint 종류

산업 로봇의 구조 일반적인 6축 산업 로봇

로봇 기구학 (Kinematics) 공간에서의 로봇의 움직임을 시간의 함수로써 나타낸다. 특히 로봇 조인트 공간에서의 변수들과 직교 공간에서의 변수들 사이의 분석적인 관계를 나타낸다.

순 기구학 (Forward Kinematics) 직교 공간에서 로봇 팔 끝의 위치 와 오리엔테이션을 각 조인트 변수와 링크의 길이로 나타내는 것.

역 기구학 (Inverse Kinematics) 역 기구학은 순기구학과 반대로 위치 및 오리엔테이션으로 부터 조인트 변수를 구하는것.

Denavit-Hartenberg 표현 방식 서로 인접한 좌표의 회전 또는 전이 관계를 나타낸다. 직렬형 로봇의 경우 D-H 표현 방식을 사용하면 매우 쉽게 좌표를 나타낼 수 있다.

Denavit-Hartenberg 표현 방식 서로 인접한 좌표의 회전 또는 전이 관계를 나타낸다. 직렬형 로봇의 경우 D-H 표현 방식을 사용하면 매우 쉽게 좌표를 나타낼 수 있다.

Denavit-Hartenberg 표현 방식

Denavit-Hartenberg 표현 방식

Denavit-Hartenberg 표현 방식

Denavit-Hartenberg 표현 방식

Denavit-Hartenberg 표현 방식

Inverse Kinematics 적용 #define PI 3.14159265 /* http://www2.cs.uregina.ca/~anima/408/Notes/Kinematics/Inverse_Kinematics.htm */ void InverseKinematics(double L1, double L2, double distance , double height) { double thetaT, theta1, theta2; double val = PI / 180; thetaT = acos( distance / sqrt(distance * distance + height * height)); theta1 = acos((L1 * L1 + distance * distance + height * height - L2 * L2) / (2 * L1 * sqrt(distance * distance + height * height))) + thetaT; theta2 = (180 * val ) - acos((L1 * L1 + L2 * L2 - (distance * distance + height * height)) / ( 2 * L1 * L2)); Serial.println("Inverse Kinematics :"); Serial.print("Angle Theta1 :"); Serial.println(theta1/val); Serial.print("Angle Theta2 :"); Serial.println(theta2/val); }

프로젝트 목표 Robotics ARM 제작 https://www.youtube.com/watch?v=KR3IiXvzrds https://www.youtube.com/watch?v=B2fl8-L6xcA https://www.youtube.com/watch?v=h5I9AZsZPwo

프로젝트 목표 Robotics ARM 요구사항 일정 크기 의 물체를 잡을 수 있어야 함. 크기 및 위치는 임의로 정할 수 있음. 물체를 정해진 장소로 이동 시킬 수 있어야 함. Robotics arm 의 이동 가능 반경 내 물체의 이동은 사용자의 간섭 없이 수행해야 함. 물체 이동 시 해당 물체를 들어서 옮겨야 함.

프로젝트 목표 Robotics ARM 제작 재료 Arduino UNO Servo Motor 5 개 및 소형 Servo Motor Robot Frame : 과학상자 이용 기타 센서 초음파 센서 압력 센서 자이로 센서