[manipulator] Repeatability

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Robotics/control

[manipulator] Repeatability

robotics.guru 2022. 4. 17. 09:10

오늘은 매니퓰레이터의 반복정밀도를 의미하는 Repeatability가 무엇인지 얘기해보고, 어떤 방법들을 통해서 매니퓰레이터의 repeatbility를 측정하는지에 대해서 얘기해보려고 한다.

Repeatability는 정확도와는 다른 개념이다, 정확도는 accuracy로 로봇이 제어명령을 받자마자 end-effector가 공간상의 특정위치에 도달시킬 수 있는 정확성의 정도를 의미한다. 반복 정밀도는 이와 다르게 이전에 정의된 위치까지 반복하여 똑같이 갈 수 있는 로봇의 능력이라고 간주한다.

왜 Repeatbaility가 중요한가? 단순히 로봇을 특정위치로 이동하도록만 만들면 되는거 아닌가?하고 생각 할 수 있지만 다양한 외부요소(액츄에이터의 온도, 진동 등)로 인해서 반복해서 같은 위치로 이동시켜도 end-effector가 도달하는 정확도가 바뀔수 있는 것이다. 이를 위해서 반복정확도를 측정하는 것이다.

특히 기어비가 낮은 모터나, 서보모터는 낮은 repeatbility를 가지기 때문에, 본인의 로봇 혹은 매니퓰레이터의 모터 특성에 따라서 repeatability가 더욱 중요해질수 있다.

요즘은 다들 UR로봇, Panda 등 협동로봇을 구매해서 프로젝트를 하게 되지만, 직접 로봇을 만들게 되면 보다 완성도 높은 로봇을 만들고 싶다면, repeatability를 측정하는것이 도움이 될 수 있다.

ISO 9283:1998에 매니퓰레이터의 perfromance criteria and related test methods가 명시되어 있고, 일반적으로 여기서 제시되는 방법들을 적용하여 매니퓰레이터의 Pose Accuracy와 Pose Repeatability의 성능을 평가하게 된다.

찾아본 방법으로는 두가지 방법이 주요했던것 같다. 하나는 모션캡쳐 디바이스를 이용하는 것이고, 다른 하나는 디지털 인디케이터를 사용하는 것이다. 모션캡처 디바이스는 너무 비싸서 말이 안되니, 보통 디지털 인디케이터(fowler position digital indicator)를 사용하는 것 같았다.

방법은 간단하다, 매니퓰레이터의 목표위치에 인디케이터를 고정한뒤, 반복 모션을 하면서 인디케이터를 누르면서 측정을 하게 되는 것. 인디케이터를 end-effector의 목표지점으로 영점을 잡아둔 뒤, 인디케이터에 부딪히지 않게 모션을 만들어서 반복적으로 움직여서 측정을 하면 되는 것이다.