결정을 내리는 데 도움이 되는 10가지 질문.

로봇공학과 모션 제어는 종종 경계가 모호해지지만, 엄연히 같은 것은 아닙니다. 두 분야는 여러 면에서 밀접하게 관련되어 있지만, 로봇공학은 "사전 설계된" 솔루션에 더 중점을 두는 반면, 모션 제어는 모듈형 솔루션에 더 중점을 둡니다. 이러한 작지만 중요한 차이점은 의사 결정자가 프로세스에 가장 적합한 솔루션을 선택할 때 고려해야 할 여러 가지 요소를 제시합니다. 다음 10가지 질문에 대한 답변을 생각해보고, 이를 바탕으로 최적의 솔루션을 결정해 보세요.

이 질문들은 로봇 공학과 모션 제어 중 하나를 선택하는 데 있어 기본적인 토대가 됩니다. 프로젝트 설계 시 이 질문들을 활용하되, 모든 답변은 상대적이며 적용 분야에 따라 달라진다는 점을 명심하십시오.

1. 작업 공간/용도에 상자형 또는 원통형 모양 중 어느 것이 더 적합합니까?

로봇은 일반적으로 받침대를 중심으로 설계되어 원통형 또는 구형의 작업 영역을 갖는 경향이 있습니다. 이러한 틀을 벗어난 직교 좌표계 방식의 "로봇"도 존재하지만 그 수는 적습니다. 범용 모션 컨트롤러를 로봇에 사용할 수는 있지만, 이러한 컨트롤러는 회전축이 고정된 것이 아니라 움직이는 XYZ 박스 형태의 작업 영역을 갖는 모듈식 선형 메커니즘에 더 가깝습니다.

2. 해당 솔루션은 기계적 요구 사항이 매우 다른 여러 프로젝트를 모두 만족시켜야 합니까?

로봇은 모양, 크기, 형태가 매우 다양합니다. 제어 방식 또한 프로젝트마다 크게 다를 수 있습니다. 모듈식 메커니즘은 다양한 축을 조합하여 주어진 요구 사항에 최적화된 성능을 구현하는 데 매우 유용하며, 모션 컨트롤러는 여러 종류의 축을 제어하는 ​​데 적합합니다.

3. 장비를 용도 변경하여 재사용하시겠습니까?

만약 여러분의 디자인이 단기 프로젝트나 프로토타입이라면, 교체 및 변형이 가능한 모듈식 메커니즘의 유연성은 큰 장점이 될 수 있습니다. 모션 제어 요소의 개별 부품은 완전히 조립된 로봇 부품보다 프로젝트 간에 이동이 훨씬 쉽습니다.

4. 역학적 구조가 특정 기하학적 형태에 맞춰야 합니까?

특정 크기로 제한된 프로젝트의 경우, 모듈형 메커니즘은 다양한 조합과 맞춤 제작에 더 유연하게 대응할 수 있습니다. 반면, 카르테시안 로봇, 6축 로봇, SCARA(선택적 유연성 관절형 로봇 팔)와 같은 로봇 유형은 크기와 작업 공간이 비교적 일반적인 프로젝트에 더 적합합니다.

5. 움직임의 방향에 따라 요구 사항이 매우 다른가요?

프로젝트에서 각 축의 동작 요구 사항은 매우 다를 수 있습니다. 예를 들어, XYZ 시스템에서 X축은 빠르고 정확도가 다소 떨어지는 동작이 필요할 수 있고, Y축은 느리고 매우 정확한 동작이 필요할 수 있으며, Z축은 이러한 요구 사항 없이 오직 힘 전달에만 집중할 수 있습니다. 모듈형 솔루션은 이러한 요구 사항에 맞춰 구성 및 조정이 가능한 구성 요소를 제공할 수 있습니다.

6. 사용하고자 하는 특정 프로그래밍 언어, 폼팩터 또는 아키텍처 유형이 있습니까?

범용 모션 컨트롤러는 매우 다양한 기능을 제공하며, 거의 무한대에 가까운 프로그래밍 언어, 폼팩터 및 아키텍처 중에서 선택할 수 있습니다. 로봇 컨트롤러 설계는 일반적으로 함께 사용될 로봇의 목적에 초점을 맞추기 때문에 선택 과정이 훨씬 간단해집니다.

7. 귀하의 응용 프로그램에는 몇 개의 동작축이 필요합니까?

로봇은 넓은 범위의 움직임을 가능하게 하는 6자유도를 갖는 경우가 흔히 있습니다. 만약 6자유도를 활용해야 하는 응용 분야가 있다면, 로봇 제어가 더 나은 선택일 가능성이 높습니다. 로봇과 동일한 자유도를 사용하는 모듈식 기계 시스템을 설계하는 것도 가능하지만, 상당한 어려움이 따를 수 있습니다.

8. 향후 기능 확장을 위해 축을 추가하고 싶은 경우가 있으신가요?

로봇을 구현한 후, 나중에 축을 하나 또는 두 개 더 추가하고 싶어질 때가 있지 않을까요? 로봇은 미리 설계된 시스템이기 때문에 나중에 축을 추가하는 데 유연성이 많지 않습니다. 하지만 모듈형 모션 제어 시스템을 사용하면 이러한 추가 작업이 훨씬 쉬워집니다. 예를 들어, 엔지니어는 8축 컨트롤러와 두 개의 기계 축만 구입할 수 있습니다. 나중에 축을 추가하고, 더 나아가서는 또 다른 축을 구현할 수도 있습니다.

9. 동작 기능 외에 다른 상위 수준의 기능이 필요한가요?

공정 설계 시 기계 제어, 원격 I/O 및 데이터 수집과 같은 다른 중요한 요소들의 구현 또한 고려해야 합니다. 많은 모션 컨트롤러는 "기계" 컨트롤러로 기능할 수 있는 능력을 갖추고 있는데, 이는 애플리케이션의 핵심인 모션 제어뿐만 아니라 더 많은 기능을 처리할 수 있는 역량과 처리 능력을 의미합니다.

10. 환경적인 우려 사항은 무엇입니까?

로봇은 극한 환경에서도 보호하기가 더 쉽습니다. 일부 로봇은 IP69K와 같은 특정 요구 사항을 충족하도록 사전 설계되기도 합니다. 모듈식 메커니즘을 사용하면 불가능한 것은 아니지만, 로봇이 가혹한 환경에 노출될 경우 극복해야 할 여러 가지 난관이 있습니다.