광학식 토크 센서를 이용한 조인트 임피던스 제어 구현

Abstract

최근 서비스 로봇들은 사람과 로봇이 같은 작업 공간에 있기 때문에 로봇과 사람 사이의 안전성을 보장해 주는 것이 필수적이다. 임피던스 제어가 안전성을 보장하기 위해 자주 쓰이고 있다. [1]-[2] 임피던스 제어에 자주 쓰이고 있는 힘/토크 센서로는 스트레인 게이지 방식이 있다. 스트레인 게이지방식은 선형성이 좋고 분해능이 높아 많이 쓰이고 있는 방식이나 스트레인 게이지를 붙이기 어렵고 추가적인 앰프가 필요하여 센서의 비용이 비싸다. 그에 비해 광학식 토크 센서는 제조과정이 간단하고 앰프가 불필요하여 더 저렴한 센서를 만들 수 있다. 일반적으로 광학식 토크 센서의 성능이 스트레인 게이지보다 떨어진다. 하지만 최근 서비스 로봇 분야에서 저렴한 매니퓰레이터에 대한 수요가 늘고 있다. 따라서 제조하기 쉽고 센서의 비용이 저렴한 광학식 토크 센서를 사용하여 임피던스 제어에 적용하는 연구들이 진행되고 있다. [3] 따라서 본 논문에서는 광학식 토크 센서를 개발하고 이것을 이용하여 임피던스 제어를 구현하려고 한다.