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연구용 로봇 패키지 “RTLab” 개발
-오픈 아키텍처를 채용한 다축 로봇 제어 연구용 툴-

기술2003년 2월 25일

주식회사 바카라 사이트(이사 사장 나카야마 마사)는, 다축 로봇 제어의 연구용 로봇 패키지 「RTLab'을 개발했습니다.

근래, 2족 보행 로봇, 패션 로봇, 엔터테인먼트 로봇 등 산업 용도 이외의 고기능 로봇이 클로즈업되어, 또 산업용 로봇에서도 한층 더 고기능화가 진행되고 있습니다. 이러한 상황에서 로봇을 동작시키는 모션 제어 기술의 연구 개발은 필수적입니다. 또한 미래의 로봇 제어 기술자 육성을 위한 학습 도구도 필요합니다.

연구용 로봇 패키지 'RTLab」는 당사 개발 연구소의 로봇 기술 개발 분야에서 사용되어 온 다축 로봇 제어 연구용 툴을 패키징하여 다축 로봇의 동작 제어 연구 및 학습 용도로서 용이하게 취급할 수 있도록 한 것입니다. 특히, 로봇 컨트롤러의 부분에 PC를 채용하는 것으로, 오픈한 환경에서의 사용을 가능하게 하고 있습니다. 또, 상세한 로봇의 동작 제어를 실현하기 위해서, 로봇의 구동축인 서보 모터의 동작 지령 프로그램을 PC로부터 직접 작성하도록 하고 있습니다.

일반 로봇의 동작 제어는 사용하는 로봇의 티칭 펜던트나 오프라인 티칭 소프트웨어 등의 전용 툴에 의한 동작 셋업에 의해 실행됩니다. 이 설정을 통해 고급 동작 제어를 쉽게 통합할 수 있도록 상세한 동작 제어가 자동으로 통합됩니다. "RTLab」는 이를 범용 언어로 직접 작성하여 로봇의 동작을 제어하기 때문에 상세한 동작 제어를 포함한 다양한 동작 제어 프로그램을 직접 개발할 수 있어 복잡한 동작 제어의 연구 개발과 로봇의 동작 원리 학습에 최적이 되고 있습니다.

'RTLab' 매니퓰레이터에 다지 손을 장착한 예

1. 주요 특징

(1) PC로부터 로봇의 동작 제어 프로그램을 개발할 수 있는, 오픈 아키텍쳐를 채용하고 있습니다. PC는 Real Time Linux*1을 탑재한 범용 PC를 사용해, 리얼타임성이 뛰어난 제어 동작을 실현합니다.
(2) 동작 제어 프로그램은, PC로부터 범용 언어인 C언어로 작성해 실행시킵니다. 로봇의 동작을 서보 모터의 동작 지령에 의해 제어할 수 있기 때문에 상세한 동작 제어의 개발이 가능합니다. 또한 프로그램 라이브러리를 준비하고 있으며 프로그램 개발도 쉽습니다.
(3) 실제 로봇을 사용하지 않고 다축 서보 모터를 내장한 모터 패널을 통해 서보 모터의 구동 상황에서 동작 제어 프로그램의 처리를 검증할 수 있습니다.
(4) 로봇은, 경량・콤팩트・에너지 절약 타입으로 실적이 있는 당사제 Compact MOTOMAN 시리즈 MOTOMAN-UPJ의 매니퓰레이터를 채용하고 있습니다. 이 매니퓰레이터는 경량화 설계된 6축 수직 다관절 타입으로 휴대 질량은 3kg입니다. 또, 설치 면적은 B5 사이즈, 선회시의 간섭 반경은 클래스 최소이므로, 설치 스페이스를 취하지 않고, 설치, 운반이 간단합니다. 또한 각 구동축은 출력 80W 이하의 소용량 서보모터를 사용하여 절전을 실현하고 있습니다.

2. 구성

「RTLab」는 로봇 컨트롤러에 상당하는 PC와 서보 앰프 유닛, 소형 로봇 매니퓰레이터, 또한 로봇을 사용하지 않고 동작 제어의 확인·검증을 할 수 있는 모터 패널로 구성됩니다.

(1) PC(컨트롤용 PC)

RTLinux^*1탑재된 PC/AT^*1호환기를 사용합니다.

서보 앰프 유닛과 연결하여 로봇 또는 모터 패널을 제어합니다.

서보 앰프 장치와의 인터페이스는 다음 PCI 버스 연결 보드를 사용합니다.

인코더 카운터 보드	PCI 버스 24비트 엔코더 펄스 카운터
아날로그 출력 보드	PCI 버스 12비트 비절연 출력
디지털 입출력 보드	PCI 버스 절연 입출력

(2) 앰프 유닛

6축 서보 앰프를 탑재하고, 제어용 PC로부터의 지령으로 로봇의 동작을 제어하는 장치입니다.

조작 패널	브레이크 강제 해제 SW 비상 정지 SW 제어 전원 SW 알람 램프
서보 앰프	30W×3, 80W×3
전원	AC100V 입력 AC200V 출력 500W
외형 치수	520mm(W)×516mm(H)×600mm(D)
본체 개략 질량	46kg

(3) 로봇 매니퓰레이터

심플한 소형 6 자유도 매니퓰레이터입니다.

서보 앰프에 연결하여 사용합니다.

구조	수직 다관절(6 자유도)
작동 범위	Max 도달범위: 532mm Min 도달범위: 188mm
주요 치수	베이스 높이: 290mm 상완 링크 길이: 270mm 하완 링크 길이: 260mm 손목 링크 길이: 90mm
가반 질량	3kg
전원 용량	0.5kVA
본체 개략 질량	25kg
설치 방법	바닥, 천장, 벽걸이 베이스 플레이트: 240mm×170mm