UNIST는 기계공학과 강상훈(사진) 교수팀이 급격한 부하 변동이나 외부 충격에도 로봇팔이 잘 작동할 수 있도록 ‘적응형 PID 제어 알고리즘’을 새롭게 개발했다고 26일 밝혔다.
PID 제어기는 로봇팔의 운동 신경을 담당하는 일종의 두뇌다.
문제는 로봇이 드는 물체의 무게가 갑자기 변하거나 외부 물체와 접촉하면 오작동하거나 심한 진동이 발생한다는 점이다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 로봇이 오차 정보를 이용해 실시간으로 제어 값을 스스로 조절할 수 있도록 하는 알고리즘을 새롭게 개발했다. 이 알고리즘은 기존의 적응형 PID 기술과 달리 로봇팔 관절의 디지털 센서에서 발생하는 미세한 신호 잡음(양자화 오차)을 상쇄하도록 설계됐다.
연구진이 개발한 기술의 가장 큰 장점은 하드웨어 교체 없이 소프트웨어 업데이트만으로 적용이 가능하다는 점이다. 질량, 마찰력 등 로봇의 복잡한 물리적 정보를 미리 입력하거나 고가의 무게 감지 센서를 추가할 필요가 없다. 이미 PID 제어기가 탑재된 로봇이라면 어디든 즉시 적용할 수 있다.
강상훈 교수는 “작업 환경이 자주 바뀌는 스마트 팩토리뿐만 아니라 사람의 미세한 힘 변화까지 감지해 반응해야 하는 재활 로봇, 휴머노이드 로봇 등 다양한 로봇 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이다예기자
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