매니퓰레이터(manipulator robot) 소개

매니퓰레이터의 개념

매니퓰레이터는 링크와 조인트의 조립으로 구성되고 작업을 수행하기 위해서

하나의 고정점(one fixed end)과 하나의 자유점(one free end)을 갖는다.

자유점에는 말단 장치(end effector)가 달려있는데

이를 통해서 물체를 집거나 옮기는 등의 임무를 수행할 수 있다.

간단히 로봇 팔이라고 말할수있는데, 로봇 팔은 단순히 인간의 팔과 똑같은 구조만 구성되어있지 않고,

종류에 따라서 다양한 조인트의 조합와 자유도로 구성되어있다.

조인트와 자유도의 변화는 작업 공간과 일의 방향에 영향을 주고,

매니퓰레이터의 성능은 구동 속도, 적재 중량 그리고 정확도에 근거한다.

따라서 적절한 매니퓰레이터를 선택하기 위해서는 이를 고려해야한다.

매니퓰레이터는 기구적으로 두 부분으로 나눌 수 있다.

<팔과 몸체> 는 큰 링크들이 연결된 3개의 조인트로 구성되고 물건을 원하는 위치로 이동시킨다.

<손목> 은 원하는 위치로 이동된 물건의 방향을 지정하는데에 사용된다.

Cartesian geometry arm : 직동 관절(prismatic joints)만 사용하기 때문에 직선운동으로 작업 영역에 위치시킴. 작업영역에 장애물이 있는 경우 상황에 대한 유연성이 떨어짐.
Cylindrical geometry arm : 베이스 조인트만 회전 관절이고 나머지는 직동 관절로 이루어짐.
Polar/spherical geometry arm : 두개의 회전 관절과 하나의 직동 관절로 이루어짐. 이 구조는 구형의 작업 공간을 만듬
Articulated/revolute geometry arm : 가장 인기 있는 구조로, 모든 축(3축)이 회전 관절이다. 다양한 자세를 구현할 수 있다.
Selective compliance automatic robot arm (SCARA) : 수평면에 두개의 회전 관절을 가지고 있다. 수평 평면 작업공간 내에서 팔을 뻗을수 있다. 평면 작업에 용이하다.