산업 자동화의 발전과 함께 로봇은 생산 라인에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 효율적이고 정밀한 모션 제어를 위해서는 로봇의 다축 모션이 동기 작동을 달성해야 합니다. 이를 통해 로봇의 모션 정확도와 안정성을 향상시키고 생산 라인 운영의 효율성을 높일 수 있습니다. 동시에, 로봇의 협업 작업 및 제어를 위한 기반을 제공하여 여러 로봇이 동시에 모션을 조정하여 더욱 복잡한 작업을 수행할 수 있도록 지원합니다. EtherCAT 기반의 실시간 결정론적 이더넷 프로토콜은 이러한 문제를 해결하는 데 실질적인 솔루션을 제공합니다.
EtherCAT은 고성능 실시간 산업용 이더넷 통신 프로토콜로, 여러 노드 간의 빠른 데이터 전송과 동기 작동을 지원합니다. 로봇의 다축 모션 제어 시스템에서 EtherCAT 프로토콜을 사용하면 제어 노드 간의 명령과 기준값 전송을 실현하고 공통 클럭으로 동기화하여 다축 모션 제어 시스템이 동기 작동을 달성할 수 있습니다. 이러한 동기화에는 두 가지 측면이 있습니다. 첫째, 각 제어 노드 간의 명령과 기준값 전송은 공통 클럭으로 동기화되어야 합니다. 둘째, 제어 알고리즘과 피드백 기능의 실행도 동일한 클럭으로 동기화되어야 합니다. 첫 번째 동기화 방식은 잘 알려져 있으며 네트워크 컨트롤러의 필수적인 부분이 되었습니다. 그러나 두 번째 동기화 방식은 과거에는 무시되어 왔으며 이제는 모션 제어 성능의 병목 현상이 되었습니다.
구체적으로, EtherCAT 기반 로봇 다축 동기 모션 제어 방법에는 명령과 기준값의 전송 동기화, 제어 알고리즘과 피드백 기능의 실행 동기화라는 두 가지 핵심적인 동기화 측면이 포함됩니다.
명령과 기준값의 전송 동기화 측면에서, 제어 노드는 EtherCAT 네트워크를 통해 명령과 기준값을 전송합니다. 이러한 명령과 기준값은 각 노드가 동일한 시간 간격으로 모션 제어를 수행하도록 공통 클록의 제어 하에 동기화되어야 합니다. EtherCAT 프로토콜은 고속 데이터 전송 및 동기화 메커니즘을 제공하여 명령과 기준값의 전송이 매우 정확하고 실시간으로 이루어지도록 보장합니다.
동시에, 제어 알고리즘과 피드백 기능의 실행 동기화 측면에서 각 제어 노드는 동일한 클록에 따라 제어 알고리즘과 피드백 기능을 실행해야 합니다. 이를 통해 각 노드가 동일한 시점에 작업을 수행하여 다축 모션의 동기 제어를 실현할 수 있습니다. 제어 노드의 실행이 매우 정확하고 실시간으로 이루어지도록 하려면 하드웨어 및 소프트웨어 수준에서 이러한 동기화가 지원되어야 합니다.
요약하자면, EtherCAT 기반 로봇 다축 동기 모션 제어 방식은 실시간 결정론적 이더넷 프로토콜 지원을 통해 명령 및 기준값의 전송 동기화와 제어 알고리즘 및 피드백 기능의 실행 동기화를 구현합니다. 이 방식은 로봇의 다축 모션 제어를 위한 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공하고 산업 자동화 개발에 새로운 기회와 도전을 제시합니다.
게시 시간: 2025년 2월 20일
