표제지
요약
목차
I. 서론 10
II. 산업용 6축 로봇 Senes ROBO003의 모델링 12
2.1. Senes ROBO003의 전체적인 구성 12
2.2. 로봇의 동역학 모델 14
2.3. 로봇의 기구학 모델 15
2.3.1. Forward Kinematics Solution 15
2.3.2. Inverse Kinematics Solution 16
III. 마찰 18
3.1. 마찰 현상 18
3.1.1. 점성마찰 19
3.1.2. 정적 마찰 및 이탈력 19
3.1.3. 마찰 지연 20
3.2. 정적 모델 21
3.2.1. The Karnopp model 23
3.2.2. Armstrong's model 25
3.3. 동적 모델 25
3.3.1. The Dahl model 25
3.3.2. The Bristle model 27
3.3.3. The Reset Integrator model 28
3.3.4. The models by Bliman and Sorine 28
3.3.5. 윤활 접점용 모델 30
3.3.6. The LuGre model 30
IV. 산업용 6축 로봇의 제어기 설계 32
4.1. Computed Torque Method(CTM) 32
4.2. Feedforward(FF) 33
4.3. Sliding Mode Control(SMC) 34
4.4. 마찰 모델 35
4.5. Feedforward Sliding Mode Control(FFSMC) 36
V. 모의실험 37
5.1. 모의실험 방법 37
5.2. 모의실험 분석 37
5.2.1. 제어 동작 분석 37
5.2.2. 궤적 추적 성능 분석 39
5.2.3. 강인성 분석 40
5.3. 모의실험 결과 41
VI. 실험 42
VII. 결론 44
참고문헌 45
Abstract 47
Table 1. SenesTechnology ROBO003 DH-parameter 17
Figure 1. ROBO003의 실물과 모의실험 모델링 a) ROBO003의 실물 모델 b) ROBO003의 모델링 13
Figure 2. Matlab/Simulink로 모델링된 로봇 시스템 13
Figure 3. Matlab/Simulink와 urdf로 생성된 구동부 모델링 14
Figure 4. 변위와 마찰 사이의 관계 20
Figure 5. 정적 마찰 모델의 예시, a) 쿨롱 마찰 b) 쿨롱 + 점성 마찰 c) 쿨롱 + 점성 + 스틱션 d) 쿨롱 + 점성 + 스틱션 + 스트라이벡 마찰 22
Figure 6. Karrnop friction model 24
Figure 7. Armstrong's friction model 24
Figure 8. Dahl's friction model 27
Figure 9. Computed torque method controller 32
Figure 10. Feedforward controller 33
Figure 11. Sliding mode controller 34
Figure 12. 마찰모델 Matlab/Simulink 구성 35
Figure 13. 사용된 마찰 모델 출력 (-5≤v≤5) 35
Figure 14. 모델링 오차가 없는 FFSMC, SMC, CTM, FF 제어기의 기준 궤적 추적 비교 38
Figure 15. 모델링 오차가 없는 FFSMC, SMC, CTM, FF 제어기의 위치 추적 오차 비교 38
Figure 16. 모델링 오차가 없는 FFSMC, FF 제어기의 위치 추적 오차 비교 39
Figure 17. 모델링 오차가 50%인 FFSMC, SMC, CTM, FF의 위치 추적 비교 40
Figure 18. 모델링 오차가 50%인 FFSMC, SMC, CTM, FF의 위치 추적 오차 비교 40
Figure 19. 모델링 오차가 50%인 FFSMC, SMC의 위치 추적 오차 비교 41
Figure 20. 실험 장치 전체 구조 42
Figure 21. Master-Slave 데이터 통신 구조 43
Figure 22. 센서 Slave 구성 43