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이동혁(D. H. Lee),백상우(S. W. Baek),이재민(J. M. Lee),서민상(M. S. Seo),곽동근(D. G. Gwak) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
협동로봇은 자동화 공정의 수요에 따라 다양한 산업에서 사용이 증가되고 있으며, 기존 산업용 로봇과 다르게 펜스와 같은 방호장치 없이 인간과 협업 할 수 있는 기능으로 인해 활발히 보급되고 있다. 하지만, 인간과 협업 시 발생 할 수 있는 안전 사고들로 인해 안전보건법으로 협동로봇의 안전 성능에 대한 공인 인증이 요구 되고 있으며, 로봇의 성능이 높은 수준으로 요구 됨에 따라 기능안전 평가 시스템의 측정 성능도 높은 정밀도와 정확도가 요구된다. 현재 일반적으로 보급되고 있는 협동로봇 안전성 평가 장비는 ISO 10218-1&2와 TS 15066 표준에서 요구하는 인체 부위별 위해 기준에 준하여 다양한 범위의 출동 시험이 가능하도록 여러가지 측정량의 힘/압력 센서 모듈과 전용 테스크벤치를 포괄하여 구성된다. 하지만 협동로봇의 End-effector 의 충돌 시 발생하는 정확한 힘/압력을 측정하기 위해서는 센서 접촉부에 수직으로 작용해야 하는 어려움이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 협동로봇의 안전성 평가 시험 시 3 차원의 공간 좌표를 고정밀로 측정 및 모니터링이 가능한 레이저 트랙커(Laser Tracker)를 적용하여 센서의 접촉면을 기준으로 로봇의 End-effector의 충돌 방향에 대한 벡터 성분을 획득하고 작용힘에 대해 수직방향 벡터 성분의 힘의 크기를 산출하여 기존 보다 정확한 힘/압력을 측정한다. 또한 레이저 트랙커의 측정값을 기준으로 충돌시험 시 힘/압력 센서 접촉면에 대해 접촉점의 위치를 측정하여 중심점에서 벗어났을 때 유입되는 오차량을 보정하여 높은 정확정밀도의 평가 시스템을 구축한다.