기술논문 2023 No.2
마찰 동작의 위치와 힘의 제어 축간 비간섭화를 위한 등가 질량 행렬을 이용한 힘 센서리스 하이브리드 제어

본 논문은 접촉을 통한 작업의 고도화를 목적으로 하는 등가 질량 행렬의 전환 기능을 갖는 힘 센서리스의 위치와 힘의 하이브리드 제어 방법을 보고한다. 접촉을 수반하는 작업 중에서도, 마찰 동작은 로봇의 엔드 이펙터가 물체와 접촉하면서 움직이는 동작이며, 힘의 제어가 필수적이다. 등가 질량 행렬은 다자유도 로봇의 직교 좌표계의 질량에 상당하며, 하이브리드 제어에서의 위치 제어 축과 힘 제어 축 사이의 간섭을 나타낼 수 있다. 설계 값에 기초한 등가 질량 행렬은 위치 제어만의 비접촉 동작에 적합하지만, 마찰 동작 중에는 힘 제어 축에서 의도하지 않은 진동을 일으킬 수있다. 그래서, 비접촉 동작시와 접촉 동작시의 차이를 힘 제어축의 속도의 차이로서 파악하고, 양 상황에 있어서의 등가 질량 행렬의 영향을 해석하고, 힘 제어축의 속도에 따라 적절한 노미널 등가 질량 행렬을 전환하는 힘 센서리스 하이브리드 제어 수법을 고안했다. 본 방법에 의해 문지름 동작 중의 의도하지 않은 진동이 저감된 것을 실험에 의해 확인하였다.
또한 본 논문은 “Force Sensorless Hybrid Position/Force Control with Equivalent Mass Matrices Switching for Decoupled Rubbing Motion,”(IEEJ Journal of Industry Applications, Vol. 12, No.2, pp.10).