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게시물 번호    18 - 1 작 성 일    2003-06-25  12:35:41
글 쓴 이    메가로보틱스 Homepage     http://www.megarobotics.com

조회 : 4376 AI Motor관련 매니아와 일문일답 수정하기 삭제하기   
답변을 드리기전에 저희모터제품은 정밀제어, 고수명의 산업용이 아니라
일반 실험용 모터의 용도로 제작되었음을 먼저 알아 주었으면 합니다.
또, 정밀제어및 고수명이 되기위해서는 센서의 정밀도와 모터의 고수명등의 사양 상승으로 일반 로봇매니아들이 구입하기에는 아주 비싼 가격이 될 수 밖에 없읍니다. 님께서도 충분히 잘 아시리라 생각됩니다.
일반 서보 모터와 비교시 기구적인 정확도와 관련한 부분은 대동소이합니다.
나머지의 사양들(제어성, 전기적 인터페이스성, 기구적 인터페이스성, 자동 파워 차단성....)에 대해선 서보 모터의 태생적 한계를 극복하기 위한 많은 흔적을 발견할 수 있으리라 생각됩니다.

질문1) 일단 이런 모터에 대한 아이디어들이 많이 나왔고 또 현재. 귀사말고도
  다른 회사에서 개발한다고 들어습니다.
=> 어떤 회사에서 개발하는지도 궁금하고, 또 어떤 아이디어가 많이 있는지도 궁금합니다. 혹시, 어디에 가면 이런 모터에 대한 아이디어를 가질 수 있는지 알려주시면 고맙겠습니다. 저희의 모터는 특허 출헌중인데, 혹 중복되지않을까 걱정이 되네요.
저희는 4족보행로봇을 일반서보를 사용하지 않고 DC모터를 이용해 개발하면서 얻은 수많은 노하우들을 이 모터에 담았습니다. 관절용 모터에서 꼭 필요한 기능들은 직접로봇을 만들면서 얻은 경험을 근거로 작성되어졌습니다.  

질문 2) 첫번째로 모터가 가볍다고 토크에서 2배 이익본다는 말도.. 조금은 그렇네요.
=> 모터가 가볍다고 토크가 2배 이익을 본다는 것이 아니라 저희모터를 이용해 제품을 조립시 로봇의 무게가 2배가량 가벼워질 수 있다는 얘기입니다.
로봇무게가 가볍기 때문에 토크가 이익을 본다는 얘기지요. 이말이 이해가 안되는 것은 아닐 것이라 봅니다. 로봇무게가 가벼워지는 이유는 연결조인트가 모두 플라스틱 사출물인데다가 연결성이 우수해 일반서보를 이용할때 가공된 조인트 크기보다 아주 작아지기 때문입니다. 저희모터무게는 40g중입니다.

질문 3) 코어레스 모터와 일반 dc모터와 가격대비 성능으로 본다면 일반 dc모터 이겠지만요. 제품을 생산하시는 입장에서는 당연히 일반 dc모터가 엄청나게 싸니...   유리하다고 생각하기는 하나. 몇백원이면 사니깐요.

=> DC 모터도 여러종류입니다. 몇백원짜리도 있지만 몇천원짜리도 있고..
저희는 주문제작된 DC 모터입니다.
코어레스모터는 5천원 이상이 됩니다.
님께서도 잘 아시겠지만, 코어레스는 제어성, 효율및 수명에서 일반DC보다 높은 사양을 가집니다. 하지만, 저희제품의 소비특성상, 고수명일 필요가 없고, 효율은 기어쪽에서 더 잡을 수 있고, 제어성 역시 알고리즘에서 잡을 수 있다고 판단되어 제품의 단가를 높일 필요가 없다고 판단되었습니다. 생산상의 단가의 유리함은 바로 제품의 단가를 결정짓는 요소이므로 회사만의 이익이 아니라 소비자의 이익과 바로 직결되는 문제입니다.

질문4) 모터사양이 몇볼트 짜리 인지 몰라도...
정격 이상의 전압인듯 싶네요. 솔직히 303서보에 사용되는 ic가 정격 전압이 최대 10v까지이고. 그 출력에 h브리지 회로만 fet로 꾸민다면..
10v에서 303을 토크 6킬로 넘기는 건 우습다고 생각합니다.
전압 레인지가 5~10v라 함은.. 10v정도 되면 정격에 초과되지 않나...
그런 생각이 듭니다.

=>최대 토크가 6kg중은 약간 가변의 요소가 있습니다. 최종사양 아님을 먼저 밝혀드립니다.
DC 모터의 정격은 수명과 관계가 큽니다. 수명이 짧아지는 영향은 있으나 동작성의 문제는 없습니다.
그리고, 전압에 비례해서 최대토크가 높아짐은 최대전류가 증가하기 때문이지 전압자체가 토크에 영향을 주는 것은 아닙니다. 저희는 950mA이상의 전류에서는 출력이 자동다운됩니다. 그래서, 전압을 높여서 정격이상의 아주 높은 전류가 흘러서 내부의 DC모터를 파손하는 일은 없게 되어 있습니다.
그리고, 외부에서 10V인가시, 내부의 DC모터는 1V~1.5V 다운되어 공급됩니다.
역전류방지회로와 모터드라이버에서 각각 전압이 다운되기 때문입니다.

질문5) 그리고 모터 축에 조인트 부분 구조에 대한..의문이 생깁니다.
2족로봇처럼 긴구조의 다리를 연결하여 풀부하시 내구성이 어느정도인지..
궁금합니다. 쓰다보면 모터축의 조인트 부분에 유격이 발생할듯 싶군요.

=> 조인트는 플라스틱 사출중 가장 강한 재질을 사용하고 있습니다.
걱정하지지 않으셔도 됩니다.

질문6) 그리고 기어가 프라스틱이다보니 내구성에도 문제가 있을것 같은데..
어떤지.. 답변 주십시요. 일단 축을 구속시키고 모터에 제어 신호를 걸었을때는.. 물론 제품이니 충분히 견디겠지만... 만약.. 모터가 축을 일정위치에 제어하고 있는 상황에서 외부에서 강한 부하가 걸리면 기어가 뿌러지거나 유격이 생길들 싶은데... 알씨를 10년 넘게 해왔지만.. 프라스틱 기어는 무지 수명이 짧아서 빽래쉬가 증가 하더군요. 지금의 h사의 모터도 그렇구요.
금속기어 버전도 출시되는지 궁금합니다.

=> 알씨 서보는 기어가 아주 작습니다. 이유는 태생적으로 강한 부하에 견딜이유가 없기때문이라 봅니다. 그래서, 조금만 실수해서 과부하가 걸리면 쉽게 파손됩니다.
저희는 처음 설계부터 기어쪽의 공간확보에 중점을 두었습니다. 가격을 낮추기 위해서 꼭 필수적인 작업중 하나이기때문입니다.
내구성 테스트는 계속중입니다. 그리고, 메탈기어 버젼도 함께 제공할것입니다.
소니의 아이보 역시 플라스틱 기어로 되어 있지만 파손되지는 않습니다.

질문 7) 그리고 지연각에 대한 질문입니다.
이 제품의 최대.. 문제점 같은데요..
아무래도 사용자 측면에서 기존 시리얼방법읅 고수하다보니...
발생되는 문제 인듯 싶은데... 이런 문제를 최소화 하기위해서 사용자는 동시에 움직이는 모터는 최대한 가까운 아이디를 설정해야 하고..
그렇게 되면.. 조금 귀찮을듯 싶네요. 그리고 지연각 문제는 해결해야 할듯 싶은데.

=> 님께서 지적하신 지연각은 실제 계산해보면 동작시 거의 영향을 미치지 않습니다. 매뉴얼 11쪽에 테이블이 나와 있는데, 115200bps일 경우, 첫번째에서 10번째까지의 명령 지연시간이 3.472ms 입니다. 이시간을 모터축이 30rpm으로 동작시 각으로 환산하면 0.625도입니다. 최소동작 각보다 작음을 알 수 있습니다.
이런 오차가 문제가 되는 정밀제어용에서는 문제가 될 것이나, 관절용 로봇을 만드는데는 충분하리라 봅니다.
게다가 다리를 움직일때 동작속도는 30rpm이하가 될 것입니다. 그럼 지연각도 더 작아지게 될 것이고, 이것 역시 문제가 된다면 통신속도를 460800bps로 올려 사용하면, 0.156도이하의 지연각을 가질 것입니다.
그리고, 중요한 것은 이지연각이 바로 10개의 모터를 동시에 동작시킬때 첫번째와 10번째의 모터와의 지연각이기 때문에 더욱 무시할 수 있는 것입니다.
저희는 시리얼 통신을 선택시 이런 미세한 지연각에서 발생하는 문제보다 모터를 추가시 I/O 확보와 선처리의 번거러움문제, 따로 통신프로토콜을 프로그램해서 사용해야하는 프로그램및 CPU부하 문제, 일반 PC에서 바로 지원되지 않는 프로토콜로 인해 개발환경이 어려워지는 문제가 더 크게 보였기 때문입니다.

질문 8) 파워선이 최대 3A라고 들었는데..
만약.. 2족처럼 직렬로 5개 또는 6개를 연결시.. 풀부하라면..
5~6A의 전류가 흐르게 되는데..
이때를 해결할수 있는 와이어는 안나오는지..

=> 저희의 모터는 2족만을 위한 것이 아닙니다. 관절 형태의 로봇에 적용해야하기 때문에 평균적으로 3A짜리를 잡았습니다. 그리고 와이어는 사용자가 쉽게 구할 수 있는 것이기 때문에 더욱더 문제가 없을 것으로 보입니다.


질문 9) 아직 제품이 초기품이라.. 개발지 입장에서 아무리 구상을 하고 개발자들이 회의를 해서 최적이라고 생각해도.. 소비자 입장에서는 부족하기 마련이죠.
그런 의견을 받아들여.. 새로운 버전으로 만드는것이 회사의 임무라고 생각합니다. 암튼 이런 모터가 나와서 반갑고요..
가격은.. 5마넌 이하이길....

=> 님의 지적대로 제품의 사양을 정하는데, 소비자의 입장이 제일 중요하다는 것을 명심하겠습니다. 변명으로 말씀드리자면, 저희 모터의 개발자들이 모두 로봇매니아들이기때문에 여러분의 시각과 많은 부분 일치할 것이라는 소박한 믿음을 갖고 있습니다. 앞으로도 많은 조언 부탁드립니다.
가격은 분명 5마넌 이하, 아니 미만, 아니 4마넌 이하가 될 것입니다.


질문 10) 제어 분해능이.. 256단계는 조금 그렇네요..
16비트로 받으면. 지연각이 더 커지는 문제 땜시 그런지 몰라도..
서보모터 돌려본결과... 순간순간 쪼개서 구동하다보면..
로봇의 동작이 끊기는..
만약 2족에서 발목에서 0.65도는 40센티정도면...
머리부분의 수평 이동량은.. 약.. 4.5mm정도 됩니다.
거기에다가.. 자체 기어 백래쉬를.. 약..몇십분 정도라면..
0.7~1cm정도 됩니다.
부디 젤 사용자가 원하는.. 빽래쉬 부분이 해결된 모터이길 바랍니다.
그럼 나중에 제품이 출시되면 구매해서 써보겠습니다.

=> 빽래쉬와 분해능은 제품의 한계입니다.
특히 분해능은 센서가 갖는 한계입니다.
프로토콜상으로 16bit로 표현한다고 해서 해결되지는 않습니다.

마지막으로 저희 제품은 아주 정밀하게 제어하기를 원하는 전문가들의 입장보단 초보자와 중급자들의 눈높이를 먼저 겨냥했습니다.
차기버젼은 님처럼 전문가들의 눈높이를 맞추도록 하겠습니다.
감사합니다.   

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