POE Formula를 이용한 모듈러 로봇 좌표독립 모델링 = Manipulator Modeling using POE formula

국문 초록 (Abstract)

모듈러 로봇은 우주, 건설산업, 원자력발전 및 여러 소비제품 생산분야에서 이미 오래 전부터 채용되어온 모듈러의 개념을 로봇에 적용한 것이다. 미리 규격화된 모듈을 응용작업 대상에 따라 효과적인 로봇구조로 조립하므로써 작업효율이 높은 로봇을 구성할 수 있게 한다. 따라서 모듈러로봇은 미리 정해진 한가지 로봇구조를 가지고 있지 않으며 더불어 관절간의 관계인 링크 파라미터도 정해져 있지 않다. 즉 로봇의 구조가 결정되어야 비로소 링크파라미터가 결정된다. 로봇구조에 따라 링크파마미터가 다르게 되고 모델링도 달라지는데 로봇제어를 위해서 그 때 마다 모델링을 해야 하는 것은 매우 번거롭고 시간과 노력을 요하는 일이다. 따라서 로봇구조에 상관없이 자동적으로 모델링이 가능한 수법의 개발이 요구된다.
본 연구에서는 로봇의 모델링 기법으로써 계산량이나 컴팩트한 형태 때문에 최근에 많은 주목을 받고 있는 POE formula를 모듈러 로봇에 적용하여 로봇의 구조가 바뀌더라도 자동으로 모델링이 될 수 있는 방법에 대해 기술한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Modularity in robotics is an extension of the general concept of modular system design which has been previously used in many areas as diverse as space applications, construction industry, nuclear power plants, and many consumer products. Modularity offers quick assembly of pre-constructed modules into robots which may have different kinematic configuration as given tasks. Thus modular robots have no pre-defined link and joint parameters, i.e., the link lengths, offsets, and joint twists. The kinematic model of a modular robot will be established only when its assembly configuration is determined. Therefore, a configuration independent kinematic and dynamic modeling techniques are necessary for the modular robots. In this paper, the configuration independent kinematic and dynamic modeling techniques for the modular robot is described. Product of exponentials (POE) formula is used for the modeling.