로봇 자표계

소개글

로봇 자표계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 로봇 분류
1.직교 좌표형
1)정의
2)특징
3)응용분야
2.원통좌표형
1)정의
2)특징
3)응용분야
3.구좌표형
1)정의
2)특징
3)응용분야
4.수직관절좌표형
1)정의
2)특징
3)응용분야
5.수평관절좌표형
1)정의
2)특징
3)응용분야

Ⅱ.로봇 좌표계
1.세계 좌표계(World Reference Frame)
2.관절 기준 좌표계(Joint Reference Frame)
3.도구 상대 좌표계(Tool Reference Frame)

Ⅲ.타이밍 벨트 ( Timing Belt )
1.정의
2.동작원리
3.응용예

Ⅳ하모닉 드라이버 ( Hormonic Drive )
1.구성
2.특징
3.동작원리
4.용도

Ⅴ.필드 버스
1.정의
2.특징
3.종류

Ⅵ. 참고 사이트

본문내용

양의 방향으로 움직임이 항상 x축의 양의 방향이다. 즉, 이 좌표축은 다른 물체에 대한 상대적인 로봇의 운동을 정의할 때 사용되며 로봇과 통신하는 다른 시스템이나 기계류를 정의하고 운동의 경로를 정의할 때 사용된다.
2. 관절 기준 좌표계(Joint Reference Frame)
- 이 좌표축은 로봇의 모든 관절의 운동을 각각 정의하는 데 사용된다.
만일 로봇의 손을 특정한 위치로 이동할 때 로봇의 손이 목적하는 위치에 한번에 직접 도달하게 하기 위해서 하나의 관절을 정의해야 한다. 이 경우 각 관절은 일일이 접근이 이루어져야 하며, 한 번에 단지 한 개의 관절이 움직인다. 관절의 형태(병진형, 회전형, 구형 관절)에 따라서 로봇 손의 운동은 다르다. 예를 들어 회전관절인 경우, 손은 관절의 축에서 정의되는 원을 따라서 운동하게 된다.
3. 도구 상대 좌표계(Tool Reference Frame)
- 이는 로봇 손에 장착된 좌표계에서 상대적으로 운동하는 로봇 손의 운동을 정의한다. 로봇 손의 x \', y \', z \' 좌표축은 이 지역 좌표계(local frame)에서의 상대적인 손의 운동을 정의한다.
세계 좌표계와는 달리 이 지역 도구 좌표계다.
손이 그림 1 . 6에서와 같이 위치한다면 지역 도구 좌표계에서 x축 양의 방향으로 상대 이동하는 로봇의 손은 도구 좌표계의 x \'축의 방향으로 이동한다.
만일 로봇 팔이 다른 곳을 가리키고 있다면 도구 좌표계의 x \'축을 따라서 움직이는 위와 똑같은 운동이 전혀 다른 운동으로 해석된다. 같은 식으로 x \'축이 위쪽을 향한다면 ＋x \'의 운동이 위쪽이 되며, x \'축이 아래쪽을 향한다면 －x \'의 운동은 아래쪽이 된다. 결과적으로 도구 상대 좌표계는 로봇이 움직임에 따라 항상 같이 움직이는 좌표계이며 팔의 위치와 도구 상대 좌표계의 방향에 구속되어 발생하는 운동이 상대적으로 달라진다. 도구 상대 좌표계는 로봇이 어떤 물체에 접근하거나 멀어지려고 할 때 혹은 부품을 조립하고자 하는 곳에 있어 로봇이 프로그래밍하고자 할 때 매우 유용한 좌표계이다.
Ⅲ. 타이밍 벨트 ( Timing Belt )
1. 정의
- 타이밍 벨트란 피스톤을 왕복 운동시키고 실린더 헤드의 밸브를 여닫기 위한 캠축을 연결하는 구동벨트로서 엔진의 핵심 밸트라고 볼 수 있다. 과거에는 고무벨트보다는 체인방식을 사용하는 경우가 많았는데 체인방식의 경우 반영구적인 반면 엔진 소음이 크다는 단점이 있어 요즘에는 대부분 고무벨트 방식으로 많이 사용된다. 고무벨트 방식은 소음이 적어 조용하나일정기간 주행을 하면 벨트의 장력 느슨, 고무의 경화발생으로 인해 끊어질 염려가 있어 주기적으로 교체를 해주어야 한다.
2. 동작원리
- 벨트의 이면에 일정한 피치의 홈이 있는 것으로, 기어와 유사한 벨트 풀리에 걸어 전동하게 되어 있다.
3. 사용예
- 미끄럼 없이 일정한 속도비를 얻을 수 있어 회전이 원활하므로 고속에서도 진동이나 소음이 없다. 사무용 기계, 통신용 기기, 가전 기기, 자동차 등에 널리 사용된다.
Ⅳ 하모닉 드라이버 ( Hormonic Drive )
1. 구성
- 웨이브 제너레이터 : 타원형상의 한 캠의 외부에 얇은 볼 베어링이 끼워져 있어 전체가 타원형상으로 되어 있는 부품이다. 베어링의 내륜는 캠에 고정되어 있지만 외륜은 볼을 매개로 해서 탄성변형한다. 일반적으로 입력축에 조립된다.
- 플렉스 플라인 : 얇은 캠형상을 한 금속반성체의 부품임 플렉스플라인의 밑부분을 다이아프림이라고 부르며 통상 출력축과 연결된다.
- 서큘러 스플라인 :링형상의 부품. 플렉스플라인과 동일한 크기의 이가 새겨져 있고, 플렉스플라인보다 잇구가 2배 많게 되어었다. 일반적으로 케이싱에 고정된다.
2. 하모닉 드라이버의 특징
- 고감속비
- 소형, 경량에 적은백래시
- 높은 위치결정정도와 회전정도.
- 높은토오크 용량.
- 고효율, 정숙한 운전.
- 3부품이 동일 축상
3. 동작 원리
기본부품 3점을 조합시킴. 플렉스플라인은 웨이브 제너레이터에 따라서 타원형상으로 변형되고 타원의 장기내분에서 서클러 스플라인과 이가 맞물리며 단기내분에서는 이가 완전히 떨어진 상태로 된다.
서클러 스플라인을 고정하고, 웨이브 제너레이터를 시계방향으로회전시키면, 플렉스플라인은 탄성변형하고, 서큘러 스플라인과의 이가 맞물린 위치가 순차적으로 이동해 간다
웨이브 제너레이터가 1회전하면 플렉스 플라인은 서클러 스플라인보다 잇수가 2배이기 때문에 웨이브 제너레이터 회전방향과는 역방향으로 즉 반시계방향으로 잇수차 2배분만 이동한다. 일반적으로 그 이동량을 출력으로 사용된다.
4. 하모닉드라이버의 용도
- 스카라로봇.
- 웨이퍼/LCD반송로봇
- 수직다관절로봇
- 반도체웨이퍼장치
- CNC파이퍼밴드
- 인공위성
- 수술용로봇
- 화성탐사로봇
Ⅴ. 필드 버스 ( Field Bus )
1. 정의
- 필드버스란 말 그대로 산업현장 (Field)이란 말에 통신(Bus)란 말이 합쳐서 고유 명사화 된 것이다.
Fieldbus ＝ Field(생산현장) ＋ Bus(통신)
과거의 각종 산업현장의 필드장치는 50년대에는 유공압을 이용 하여 제어하였으며, 80년대까지는 주로 4－20mA의 변조신호를 사용하는 Twisted pair c-able에 의해 주로 일대일(1:1)로 연결되어 왔다. 이러한 연결 방식은 전자파 노이즈에 덜 민감하고 오류의 감지가 쉬워서 제어시스템에 많이 사용 되긴 하지만 길게 연결되는 수많은 전선 다발, 노이즈, 열, 설치비용,관리 문제 그리고 시스템 업그레이드의 어려움 등의 문제점들을 안고 있었다. 이러한 문제점의 해결을 위해 개발된 것이 각 필드 기기 간의 직렬 공통 버스 통신 시스템인 필드버스이다.
필드버스는 배선을 획기적으로 간소화하고, 제어공정 제어나 공장자동화 등에서의 신속한 처리가 요구되는 다량의 데이터를 효과적으로 처리할 수 있으며 필드 기기의 추가나 변경이 쉽고 시스템의 형태나 배치,구성에 유연성을 제공한다.
2. 필드버스 특징
- 디지털 데이터 전송을 함으로서 강한 내 잡음성을 갖고 있다.
- 통신을 이용한 Multi-target/Multi-control 이 가능하다.
- 시스템 설치

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