제조협동 로봇 개발 사례

본 제조 협동 로봇은 하단 이동체(Base)와 상단 매니퓰레이터(Manipulator)로 구성된 자율주행 로봇 시스템입니다. 하단부에는 매니퓰레이터 제어기, 배터리, 구동 모터, 각종 제어기 및 센서 보드가 탑재되어 있으며, LRF와 거리 센서를 이용한 맵 작성, 충돌 회피, 자율주행 기능을 수행합니다.상단부에는 Neuromeka 협동 로봇과 함께 최대 2kg 로드를 적재할 수 있는 팔레트가 장착되어 있습니다. 매니퓰레이터의 말단 장치에는 로드를 파지할 수 있는 그리퍼가 장착되어 있으며, 말단 상단에 설치된 카메라를 이용하여 로드의 위치 및 회전 각도를 인식합니다.본 로봇은 30kg 이상의 로드를 적재한 상태에서도 18도 이상의 경사면을 주행할 수 있도록 설계되었습니다. 2kg 로드가 무작위로 섞여 있는 환경에서도 카메라 비전 시스템을 통해 각 로드의 위치와 자세를 인식하고, 매니퓰레이터 그리퍼로 집어 로봇 상단 팔레트에 자동으로 적재합니다.또한, 본 시스템은 한국로봇산업진흥원(KIRIA) 인증시험을 통해 성능 검증을 완료하였습니다. 사무실 테이블에 2kg 로드를 다양한 각도로 1개를 놓아 두고 말단 장치에 설치된 그리퍼를 이용하여 집어 들어서 오른쪽으로 이동한 후에 내려놓는 테스트를 수행하면서 알고리즘을 개발하였습니다. 아래의 그림은 매니퓰레이터 옆에 팔렛트를 장착한 모습입니다. 아래의 그림은 매니퓰레이터 말단에 설치된 카메라의 보정을 위해 체커보드를 사용하고 있습니다. 3차원 공간 정보를 보정하기 위해 ArUco 마커 기반 체커보드를 사용하고 있습니다. 카메라 … Read more

공기청정 서비스 로봇 개발 사례

공기청정 서비스 로봇은 로봇 바닥에는 UV 램프 기반의 살균 장치가 탑재되어 바닥 및 주변 환경을 살균하며, 몸체는 공기청정기 필터를 손쉽게 교체할 수 있도록 설계되어 있습니다.  상단에서는 정화된 공기가 분출되며, 로봇의 작동 상태를 표시하는 LED-Bar가 설치되어 있습니다.  내부에는 미세먼지와 유해가스를 감지하는 환경 센서 모듈이 장착되어 실내 공기질과 오염 상태를 실시간으로 확인할 수 있습니다.  전면에 장착된 LCD는 안내 문구와 홍보 영상을 출력하는 역할을 하며, 전면 상단과 하단, 후면 상단에 부착된 RealSense 카메라는 자율주행과 거리 측정에 활용됩니다.  또한 후면 하단 카메라는 자동충전 기능을 위한 알고리즘 구현에 사용됩니다.  로봇 좌우 측면의 초음파 센서는 충돌 방지 및 물체 감지를 담당하고, 전면 상단 우측의 온도 측정 카메라는 사람의 발열 상태를 비접촉 방식으로 측정합니다.  정면 하단에 위치한 LRF는 맵 작성과 자율주행 경로 생성에 사용되며, 후면 바닥에는 충전 단자가 설치되어 자동 충전 기능을 지원합니다.  이러한 기능을 갖춘 공기청정 서비스 로봇은 중앙 홀에서 방문객의 발열을 체크하고, 박물관이나 전시관 등에서 안내 서비스와 더불어 공기청정 및 방역 기능을 수행하는 등 다양한 실내 환경에서 활용되고 있습니다. 충돌회피 및 자율주행은 ROS를 사용하였으며 로봇 제어용 GUI(pyQT 이용)를 개발하여 사용하였습니다. 아래의 링크의 동영상들은 사무실에서 구동 테스트를 수행하는 모습을 촬영한 것입니다. 사무실 테스트 동영상 #1 사무실 테스트 동영상 #2 사무실 테스트 동영상 #3 사무실 테스트 동영상 #4 사무실 테스트 동영상 #5 사무실 테스트 동영상 … Read more

방역로봇 개발 사례

방역로봇은 실내 특정 공간에 소독액을 분사할 수 있는 분사관이 로봇의 하단에 설치되어 있으며, 로봇의 중앙에는 공기청정기가 설치되어 있어 실내 공기를 정화하는 기능이 있습니다. 그리고 전면에 설치된 LCD는 다양한 홍보영상을  출력합니다. 로봇 측면에 소독액의 양을 확인할 수 있는 게이지도 있습니다. 로봇은 서비스를 수행하다가 배터리가 소모되어 더이상 주행을 하지 못할 경우 자동으로 충전기에 안착하여 충전을 진행하고 완충되면 … Read more

드론 시뮬레이션 환경 구축 #3

PX4는 Gazebo Classic용 헥사 모델 Typhoon H480을 제공합니다.  헥사콥터를 시뮬레이션하기 위해서는 아래와 같은 명령어를 실행하여 새로운 드론 모델을 컴파일 해야 합니다. 컴파일 전에 위치 조기화를 export 하여 사용할 수 있습니다.  위의 그림과 같이 정상적으로 실행될 경우 gazebo에 헥사콥터 드론이 출력됩니다. 다음른 헥사콥터 드론의 ROS2 제어 샘플코드를 테스트 해 보겠습니다. 아래의 압축 파일을 ~/ros2_ws/src에 복사하여 압축을 해제합니다. … Read more

드론 시뮬레이션 환경 구축 #2

7. PX4–ROS 2 브리지(uXRCE-DDS)를 설치해야 합니다. uXRCE-DDS는 PX4와 ROS2를 연결해주는 에이젼트입니다. uXRCE-DDS를 실행하면 드론에서 퍼블리싱하는 ROS2 토픽을 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 아래의 사이트를 참고하시기 바랍니다. 참고 사이트 아래의 명령어를 실행하여 uXRCE-DDS의 오픈 소스를 다운로드 합니다. 소스를 다운로드 하였으면 build 디렉토리를 만들고 컴파일을 진행합니다. 먼저 소스가 저장되어 있는 Micro-XRCE-DDS-Agent로 이동하여 build 디렉토리를 만듭니다. 컴파일 전에 … Read more

드론 시뮬레이션 환경 구축 #1

드론, 로봇, 지상 차량 등 다양한 무인 시스템의 자율 비행 및 제어를 위한 오픈소스 자동비행장치 소프트웨어 플랫폼입니다. 쿼드콥터, 고정익기, 잠수정 등 다양한 종류의 차량을 제어할 수 있으며, 픽스호크 하드웨어와 함께 사용되어 NuttX 운영체제 위에서 동작합니다. PX4 플랫폼은 비행 모드, 안전 기능 지원이 뛰어나고, 지상 관제 소프트웨어와 연동하여 미션 계획, 비행 경로 설정, 비디오 스트리밍 등 다양한 기능을 제공합니다.  PX4-AutoPilot은 오픈소스로 매우 강력한 자동조정 창치이며 최근 드론 본체 제어에 가장 많이 사용됩니다. 참고 사이트 PX4와 ROS2를 연결하여 제어하는 방식에 내용은 아래의 사이트를 참고하시기 발바니다. 참고 사이트 1. VirtualBox 가상머신에서 Ubuntu 20.04.06 LTS를 Drone_Simulation이름으로 설치하였습니다. 아래의 그림은 최조 설치 결과입니다. 2. Ubuntu와 개인 PC간 파일 공유를 위해서는 VirtualBox 가상머신 설정창에서 “공유 폴더”탭을 선택하고 우측 … Read more

협동 로봇 개발 사례 #2

아래의 그림은 로봇 팔 말단에 설치 된 소독액 분사장치를 구동시킨 상태입니다. 테스트시에는 소독약 대신 물을 사용했습니다. 협동로봇 – 회의실 방역 물분사1 동영상 협동로봇 – 회의실 방역 물분사2 동영상 협동로봇 – 회의실 방역 물분사3 동영상 협동로봇 – 회의실 방역 물분사4 동영상 대구시청의 협조로 사무실에서 방역 알고리즘의 성능 개선 및 안정화 테스트를 진행할 수 있었습니다. 사무실 환경에서는 … Read more

협동 로봇 개발 사례 #1

협동로봇은 이동 로봇 몸체 상단에 로봇 팔을 부착하고 팔 끝단에는 UV 살균기와 소독액 분사기를 장착하여 방역이 가능하도록 설계한 로봇입니다. 로봇 몸체 내부에는 소독액을 저장하는 통이 내장되어 있고, 바닥에는 UV 사귤기가 내장되어 있어 주행 시 바닥을 살균할 수 있습니다. 아래의 그림은 협동로봇의 1차 테스트 버전입니다. 내부에 소족액통이 장착되어 있습니다. 로봇 상단에 설치된 로봇 팔은 가반하중이 10Kg인 … Read more

짐운반 로봇(Porter Robot) II 개발 사례

짐운반 로봇 I의 디자인을 보완하고 기구설계 및 각종 부품을 재배치하여 기구부를 재설계 하였습니다. 하드웨어는 회로 보완과 안정화를 위해 재설계하여 제작하였습니다. Tomorrow City에서 길안내 서비스를 위한 GUI를 다시 디자인하여 프로그래밍 했습니다. 로봇 제어 프로그램도 짐운반 로봇 I의 기본 기능을 이용하여 성능개선, 서비스 추가, 안정화를 위해 프로그램 작업을 진행하였습니다. 건물이 완성되지 않은 상태에서 로봇 회사들이 현장에서 작업해야 … Read more

짐운반 로봇(Porter Robot) II – 2D 바코드 제작 및 설치

1. 2-D 바코드를 이용한 위치인식 시스템 바코드 시스템은 로봇이 바닥에 인쇄되어 있는 2-D 바코드를 이동하면서 좌표의 정보를 Camera에서 읽어 들인 Code를 Camera Board에서 Code의 정보 즉 X, Y, 각도 등 여러 가지 유용한 정보를 로봇에 전달하면 로봇은 전달된 정보를 가지고 위치 인식 및 Navigation를 수행합니다. 다수개의 이차원 바코드가 장판의 표면에 등 간격으로 인쇄되어 있으며 서로 다른 소정의 위치정보가 기록되어 있습니다. 자율이동로봇에 장착된 바코드 리더기가 이차원 바코드 장판을 … Read more