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로봇 공정 인포매틱스를 통한 원격 생산 로봇의 운용성 향상 연구

A study on the improvement of operability for the remote production robot through robotic process Informatics

초록/요약

인포매틱스(Informatics)란 사용자에게 필요한 정보를 적시적절하게 제공할 수 있는 시스템 혹은 프레임워크를 설계하는 학문 또는 기술이라 할 수 있다. 또한 세상을 바꿀 10대 신기술중 1위로 선정된 만큼 그 파급효과가 매우 크다. 그러나 미래 분산 생산시스템 환경에서의 장비 및 설비 운용성 관련 인포매틱스 연구는 현재 부족한 상황에 있다. 이에 원격 생산 로봇의 운용성 향상을 위한 본 연구를 요약하면 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫 번째 연구는, 실시간의 장비상태정보 분석 및 처리를 통해 원격 생산 로봇의 교체주기를 효과적으로 분석하고, 이를 통해 최종적으로 로봇의 운용성을 향상시키는 연구를 진행한다. 즉 원격 생산 로봇의 주요 구성요소들을 개별 컴포넌트로 설계하여 각각의 세부 컴포넌트에서 발생하는 장비상태정보들을 실시간으로 획득하고, 이를 통해 원격 생산 로봇의 즉각적이고 효율적인 교체주기 분석이 가능한 알고리듬 및 프레임워크를 개발하는데 목적을 둔다. 두 번째 연구는, 비전센서의 품질계측정보를 ‘Grid Map 형식’으로 가시화함으로써 원격 생산 로봇의 위치정확도를 향상시키고자 하는 연구이다. 즉 본 연구에서는 로봇의 제어정확도 향상(보정오차 감소)을 위해, 제품 또는 조립부품의 위치를 로봇에게 제공하기 위한 ‘비전센서’ 렌즈에서 필연적으로 발생하는 왜곡현상에 의한 보정오차를 최소화시키고 이를 효율적으로 처리할 수 있는 보정 방법론을 제시한다. 더 나아가 원격 생산 로봇의 위치정확도 향상을 위한 원격의 비전센서 품질계측정보 가시화 프레임워크를 개발하여, 실시간으로 모든 공정의 설비(로봇, 각종 센서 등)에서 발생하는 품질계측 데이터 및 정보를 관리함으로써 작업 관리자가 언제 어디서나 손쉽게 원격으로 원격 생산 로봇의 위치정확도를 제어/관리할 수 있는 시스템을 개발한다.

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목차

제 1 장 서론
제 1 절 연구 배경 및 목적
제 2 절 연구범위 및 필요성

제 2 장 문헌 연구
제 1 절 기존의 인포매틱스 기술 적용사례
제 1 항 Bio-Informatics
제 2 항 Energy-Informatics
제 3 항 Manufacturing-Informatics
제 2 절 관련연구 조사
제 1 항 로봇 및 장비상태정보 분석 연구
제 2 항 각종 센서기반의 품질계측정보 분석연구
제 3 항 Kalman Filter 알고리듬 관련 문헌조사
제 3 절 기존연구 고찰

제 3 장 실시간 장비상태정보 통합/분석 연구
제 1 절 연구개요
제 2 절 연구수행을 위한 시스템 셋-업
제 3 절 연구내용
제 1 항 네트워크 조립로봇의 컴포넌트 기반 모델링
제 2 항 Robot Control System Layer
제 3 항 Data Handling System Layer
제 4 항 Real-time Monitoring & Replacement Management
제 4 절 연구결과
제 1 항 인포매틱스 기반의 장비상태정보 획득/처리 애플리케이션 개발
제 2 항 장비 교체주기 분석 효과검증을 위한 실험결과
제 3 항 연구고찰

제 4 장 비전센서 품질계측정보 가시화 연구
제 1 절 연구개요
제 2 절 연구수행을 위한 시스템 셋-업
제 3 절 연구내용
제 1 항 비전센서의 왜곡현상과 기존 보정방법론의 한계
제 2 항 두 개의 비전센서를 활용하는 Grid Map 보정 알고리듬
제 3 항 Kalman Filter를 적용한 비전센서 위치정확도 향상 연구
제 4 항 원격 품질계측정보 가시화 프레임워크 개발
1. Data Level
2. Information Level
3. Knowledge Level

제 5 장 결론
제 1 항 본 연구의 활용가능성
제 2 항 향후 연구계획

참고 문헌

Abstract

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