산업 현장에서 로봇 팔이 무거운 물체를 들어 올리거나 외부 충격을 받을 때 발생하는 진동과 동작 불안정을 완화할 수 있는 제어 기술이 개발됐다.UNIST는 강상훈 기계공학과 교수 연구진이 급격한 부하 변화나 외부 접촉 상황에서도 로봇 팔이 목표 궤적을 안정적으로 따라가도록 하는 ‘적응형 PID 제어 알고리즘’을 개발했다고 2일 밝혔다.
PID 제어기는 로봇 팔이 계획된 움직임을 정확히 수행하도록 모터에 필요한 힘을 실시간으로 계산하는 핵심 장치다. 구조가 단순하고 적용이 쉬워 산업용 로봇 팔 대부분에 사용되고 있다. 그러나 기존 PID 제어는 초기 설정값을 기준으로 동작해 작업 중 물체 무게가 바뀌거나 외부와 접촉하는 등 환경이 달라질 경우 오차가 커지고, 진동이나 오작동으로 이어질 수 있다는 한계가 있었다.
연구진은 로봇 동작 과정에서 발생하는 오차 정보를 활용해 제어값을 스스로 조정하도록 하는 알고리즘을 적용해 이 문제를 보완했다. 환경 변화가 감지되면 제어 파라미터를 실시간으로 업데이트해 흔들림을 줄이고 목표 궤적을 유지하는 방식이다.
이번 기술은 로봇 하드웨어를 변경하지 않고 소프트웨어 업데이트만으로 적용할 수 있다는 점도 강점이다. 강 교수는 “작업 조건이 수시로 바뀌는 스마트팩토리 환경은 물론, 사람의 미세한 힘 변화에 반응해야 하는 재활 로봇과 휴머노이드 로봇 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 크다”고 말했다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com
관련뉴스
