실물대 휴머노이드 RoMAN은 인간의 신체 기능을 모방한 Neck 모듈, Arm 모듈, Hand 모듈, Torso 모듈, 모바일 차대 모듈로 구성되어 있다. 특히, RoMAN Arm 모듈은 휴머노이드 RoMAN의 양팔을 구성하는 모듈인 동시에, 모듈만으로도 독립적으로 사용할 수 있다. 즉, 제어기 박스를 base로 하여 Arm 모듈을 1대 또는 2대 탑재하여 범용 매니퓰레이터로도 사용할 수 있다. RoMAN Arm은 로봇 공학의 학습 기자재는 물론, 각종 도우미 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 재활 장치, 수술 로봇 등에 응용할 수 있다.
l 인간의 양팔과 유사한 기구 설계 (팔의 길이, 링크 길이, 자유도 구성 등)
l 위치/속도 제어는 물론 힘 제어 가능 (토크 출력 기능)
l 각 축간의 통신은 CAN 통신 채용. PC/노트북 등 상위 제어기와 연결 간단
l C/C++ API 제공으로 제어 프로그래밍이 간편하고 하위 제어 가능
l Hand 모듈, Torso 모듈 등과 기구 체결 및 배선 연결 간단
l 판매 모델
- R4 모델: 6자유도. 모든 축이 DC 서보 모터인 로봇 팔. 모바일 로봇 탑재 가능.
- R3 모델: 5자유도. 모든 축이 DC 서보 모터인 로봇 팔. 모바일 로봇 탑재 가능.
- R2 모델: 5자유도. 모든 축이 AC 서보 모터로 구성된 로봇 팔
- R1모델: 4자유도. AC 서보 모터와 스테핑 모터가 복합된 제스처 구현용 모델
그림 1.RoMAN 모듈이 모두 조립된 모습 (모델명: RoMAN)
그림 2. RoMAN Arm R4의 모습
그림 3. RoMAN Arm R4의 관절 좌표축
그림 4. RoMAN Arm R4의 작업 좌표축
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|
|
그림 5. RoMAN Arm R4의 모습 (외부 커버는 옵션)
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그림 7. ROMAN arm R2 (AC 서보 Type) |
그림 8. ROMAN arm R4 (DC 서보 Type) |
ROMAN Arm사양
표 1. ROMAN arm R4
|
모델명 |
ROMAN arm R4 |
|
제어기 |
PC 기반 제어-RS232C |
|
각축의 구동 |
- 1축 (어깨 올림): DC servomotor 90W, 100:1 감속 - 2축 (어깨 벌림): DC servomotor 90W, 100:1 감속 - 3축 (어깨 돌림): DC servomotor 50W,100:1 감속 - 4축 (팔꿈치): DC servomotor 50W,100:1 감속 - 5축 (손목 회전): DC servomotor 50W, 100:1 감속 - 6축 (손목 올림): DC servomotor 30W, 100:1 감속 |
|
가동 범위 |
- 1 axis : -60~+180 deg - 2 axis : 0~+100 deg - 3 axis : -90~+45 deg - 4 axis : 0~+90 deg - 5 axis : -90~+90 deg - 6 axis: -30~+30 deg |
|
크기 |
Length of the whole arm : 700 mm ( upper:265mm, lower 225mm, hand:165mm) |
|
무게 |
9.86 kg |
|
Payload |
1 kg (Hand 별도) |
|
전원 |
24 DCV, 10A(Max.) |
표 2. ROMAN arm R3
|
모델명 |
ROMAN Arm R3 |
|
제어기 |
PC 기반 제어-RS232C |
|
각축의 구동 |
- 1축 (어깨): DC servomotor 90W, 100:1 감속 - 2축 (어깨): DC servomotor 90W, 100:1 감속 - 3축 (어깨): DC servomotor 50W,100:1 감속 - 4축 (팔꿈치): DC servomotor 50W,100:1 감속 - 5축 (손목): DC servomotor 30W, 100:1 감속 |
|
가동 범위 |
- 1 axis : -60~+180 deg - 2 axis : 0~+100 deg - 3 axis : -90~+45 deg - 4 axis : 0~+90 deg - 5 axis : -90~+90 deg |
|
크기 |
Length of the whole arm : 700 mm ( upper:265mm, lower 225mm, hand:165mm) |
|
무게 |
9.86 kg |
|
Payload |
1 kg (Hand 별도) |
|
전원 |
24DCV, 10A(Max.) |
표 3. ROMAN ARM R2
|
모델명 |
|
|
목적 |
Education, Exhibition, Guidance, Extreme Experiments |
|
제어기 |
PC based controller Motion Board(USB Type) I/O Board(USB Type) |
|
각축의 구동 |
- 1 axis : AC servomotor, planetary gear, gear ratio 25:1 - 2 axis : AC servomotor, planetary gear, gear ratio 25:1 - 3 axis : AC servomotor, planetary gear & pulley, gear ratio 10:1 & 1.5:1 - 4 axis : AC servomotor, planetary gear & pulley, gear ratio 10:1 & 1.5:1 - 5 axis : AC servomotor |
|
가동 범위 |
- 1 axis : -60~+180 deg - 2 axis : 0~+100 deg - 3 axis : -90~+90 deg - 4 axis : 0~+110 deg - 5 axis : -90~+90 deg |
|
크기 |
Length of the whole arm : 700 mm ( upper:300mm, lower 300mm, hand:100mm) |
|
무게 |
11 kg |
|
Payload |
1.2 kg (Hand 별도) |
|
Power Source |
220V, AC단상, 20축 모터 제어 |
Arm 제어용 SBC
기본 설정 IP: 192.168.0.101 기본 설정 Port: 5100
원격데스크톱 연결시 ID/Password
ID: administrator Password: dkagh (암호)
Packet 구성
|
STX |
LEN |
MOD |
CMD |
PAR |
ETX |
|
STX |
LEN |
MOD |
CMD |
PAR |
ETX |
Remark |
|
NT |
2 |
SYS |
SHUTDOWN |
- |
XX |
SBC 종료 |
|
NT |
2 |
SYS |
HOMINGALL |
- |
XX |
Arm 모든 축에 대한 Homing 동작 |
|
NT |
2 |
SYS |
FAULTCLEAR |
- |
XX |
Fault clear |
|
NT |
2 |
SYS |
ENABLE |
- |
XX |
Arm motor servo on |
|
NT |
2 |
SYS |
DISABLE |
- |
XX |
Arm motor servo off |
|
NT |
2 |
ARMR |
HOME |
- |
XX |
왼쪽 Arm Home 위치로 이동 |
|
NT |
5 |
ARMR |
MOVE |
X, Y, Z : 직교좌표계의 좌표값 |
XX |
왼쪽 Arm 직교좌표상의 이동 |
|
NT |
7 |
ARMR |
JOINT |
θ1, θ2, θ3, θ4, θ5 : 각축의 관절각(deg) |
XX |
왼쪽 Arm 각 관절 좌표상의 이동 |
|
NT |
3 |
ARMR |
HOMING |
N : 관절 인덱스(1~5) |
XX |
왼쪽 Arm 지정 축에 대한 Homing 동작수행 |
|
NT |
2 |
ARML |
HOME |
- |
XX |
왼쪽 Arm Home 위치로 이동 |
|
NT |
5 |
ARML |
MOVE |
X, Y, Z : 직교좌표계의 좌표값 |
XX |
왼쪽 Arm 직교좌표상의 이동 |
|
NT |
7 |
ARML |
JOINT |
θ1, θ2, θ3, θ4, θ5 : 각축의 관절각(deg) |
XX |
왼쪽 Arm 각 관절 좌표상의 이동 |
|
NT |
3 |
ARML |
HOMING |
N : 관절 인덱스(1~5) |
XX |
왼쪽 Arm 지정 축에 대한 Homing 동작수행 |
|
NT |
4 |
HAND |
MOVE |
N, M N: 관절 인덱스 - 1: 오른손 손목 - 2: 오른손 - 3: 왼손 손목 - 4: 왼손 M: 회전 pulse - 1,3(N): 450~580 - 2,4(N): 230~790 |
XX |
Hand 각 축 제어 |
|
NT |
3 |
HAND |
OPEN |
N : Hand 인덱스 - 1: 오른손 - 2: 왼손 |
XX |
Hand open |
|
NT |
3 |
HAND |
CLOSE |
N : Hand 인덱스 - 1: 오른손 - 2: 왼손 |
XX |
Hand close |
|
NT |
2 |
NECK |
HOME |
- |
XX |
Pan-Tilt Home위치로 이동 |
|
NT |
4 |
NECK |
MOVE |
N, M N: 관절 인덱스 - 1: 오른손 손목 - 2: 오른손 - 3: 왼손 손목 - 4: 왼손 M: 회전 pulse - 1,3(N): 450~580 - 2,4(N): 230~790 |
XX |
Pan-Tilt 각 축 제어 |
|
NT |
3 |
NECK |
PAN |
N : Hand 인덱스 - 1: 오른손 - 2: 왼손 |
XX |
Pan 제어 |
|
NT |
3 |
NECK |
TILT |
N : Hand 인덱스 - 1: 오른손 - 2: 왼손 |
XX |
Tilt 제어 |
|
※ 각 문자사이는 “,”로 구분 ※ 알파벳은 대문자 사용 ※ 각 숫자 변수는 정수형 사용 |
||||||
Protocol 설명
- NT: STX
- LEN: 명령어 길이, length(MOD+CMD+PAR)
- MOD: 모드 선택
SYS: SBC 제어
ARMR: 오른쪽 Arm 제어
ARML: 왼쪽 Arm 제어
HAND: 양손 제어(손목관절 포함)
NECK: Pan-Tilt 제어
- CMD: 각 모드에 해당하는 명령어
- PAR: CMD에 따란 parameter
- XX: ETX
명령 packet 예제
|
구분 |
MOD |
CMD |
Packet |
Remark |
|
1 |
SYS |
SHUTDOWN |
NT,2,SYS,SHUTDWON,XX |
SBC 종료 |
|
2 |
SYS |
HOMINGALL |
NT,2,SYS,HOMINGALL,XX |
Arm 모든 축에 대한 Homing |
|
3 |
SYS |
FAULTCLEAR |
NT,2,SYS,FALUTCLEAR,XX |
Fault clear |
|
4 |
SYS |
ENABLE |
NT,2,SYS,ENABLE,XX |
Arm Motor servo on |
|
5 |
SYS |
DISABLE |
NT,2,SYS,DISABLE,XX |
Arm Motor servo off |
|
6 |
ARMR |
HOME |
NT,2,ARMR,HOME,XX |
오른쪽 Arm Home 위치로 이동 |
|
7 |
ARMR |
MOVE |
NT,5,ARMR,MOVE,200,400,100,XX |
오른쪽 Arm을 x(200mm), y(400mm), z(100mm) 위치로 이동 |
|
8 |
ARMR |
JOINT |
NT,7,ARMR,JOINT,30,30,10,45,0,XX |
오른쪽 Arm을 각 관절각 1축(30도), 2축(30도), 3축(10도), 4축(45도), 5축(0도)로 이동 |
|
9 |
ARMR |
HOMING |
NT,3,ARMR,HOMING,3,XX |
오른쪽 Arm의 3축 모터 Homing 동작수행 |
|
10 |
ARML |
HOME |
NT,2,ARMR,HOME,XX |
오른쪽 Arm Home 위치로 이동 |
|
11 |
ARML |
MOVE |
NT,5,ARMR,MOVE,200,400,100,XX |
오른쪽 Arm을 x(200mm), y(400mm), z(100mm) 위치로 이동 |
|
12 |
ARML |
JOINT |
NT,7,ARMR,JOINT,30,30,10,45,0,XX |
오른쪽 Arm을 각 관절각 1축(30도), 2축(30도), 3축(10도), 4축(45도), 5축(0도)로 이동 |
|
13 |
ARML |
HOMING |
NT,3,ARMR,HOMING,3,XX |
오른쪽 Arm의 3축 모터 Homing 동작수행 |
|
14 |
HAND |
MOVE |
NT,4,HAND,MOVE,1,512,XX |
오른손 손목관절(1)을 512위치로 이동 |
|
15 |
HAND |
OPEN |
NT,3,HAND,OPEN,2,XX |
왼손 Open |
|
16 |
HAND |
CLOSE |
NT,3,HAND,CLOSE,1,XX |
오른손 Close |
|
17 |
NECK |
HOME |
NT,2,NECK,HOME,XX |
Pan-Tilt Home위치로 이동 |
|
18 |
NECK |
MOVE |
NT,4,NECK,MOVE,1,400,XX |
Tilt(1)를 400위치로 이동 |
|
19 |
NECK |
PAN |
NT,3,NECK,PAN,1,512,XX |
Neck을 오른쪽으로 512만큼 이동 |
|
20 |
NECK |
TILT |
NT,3,NECK,TILT,1,-512,XX |
Neck을 아래로 512만큼 이동 |