본 기술은 별도의 외부 힘·토크 센서나 가속도 센서 없이 로봇 내장 모터 전류와 엔코더 기반 관절 위치 정보만을 활용하여, 저역 통과 필터가 포함된 관측기로 비선형 마찰 현상을 선형화 없이 추정하고 실시간으로 보상하는 로봇 머니퓰레이터 및 제어 방법입니다.
종래의 마찰력 측정 방식은 고가의 힘·토크 센서가 필요하여 경제성이 낮거나, 관측기 기반 방식은 비선형 마찰 특성을 단순화하는 과정에서 추정 정확도가 저하되고 적용 범위가 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 저역 통과 필터가 내장된 관측기를 통해 로봇 동역학 수식 내의 마찰 토크를 수학적으로 추정하고, 관성 행렬과 코리올리력, 중력 벡터 및 감속비를 포함하는 동역학 모델에 기반하여 비선형성을 보존한 상태로 연산하는 방식을 제안합니다. 정밀 조립과 힘 제어 작업에 적용될 수 있어 추가 센서 없이 마찰을 보상하여 위치 정밀도를 크게 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 인간-제품 햅틱 시뮬레이션 기술 지원을 통해 개발되었습니다.
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