산업용 로봇 설계에 있어서 인간 중심의 설계 개념이 가장 중요하며, 인간과의 협업이 중요시되기 때문에 안전성이 제일 중요하다는 의견이 제시됐다.

Arrow Electronics는 13일 e4ds 웨비나를 통해 ‘ADI가 제안하는 글로벌 도전을 위한 산업용 로봇 설계’에 대해 발표했다.

발표를 담당한 니콜라 오번(Nicola O’Byrne)은 세계적인 소비와 노동력 부족 추세로 로봇 채택이 늘고 있으며, 특히 코로나19 환경에서 로봇의 역할이 두드러졌다고 언급했다.

특히 제조업체들은 3D 직종을 중심으로 자동화가 진행되고 있으며, 자동차 업계를 중심으로 협동로봇 채용이 가속화되고 있다고 전했다.

특히 이전의 산업용 로봇의 설계에서는 정확도, 속도 등이 가장 중요시 되는 설계 개념이었다면, 협동 로봇의 설계에 있어서는 인간과의 협업이 중요시되기 때문에 안전성이 제일 중요하다고 밝혔다.

또한 일반적인 로봇 설계에서 각축의 모터와 서보 드라이브를 통합하는데 중점을 두고 있으며, 이는 작고 가벼운 로봇을 선호하는 시장의 흐름과도 연결된다고 언급했다.

이에 로봇 컨트롤러 캐비닛의 크기가 박스 크기보다 크게 줄어들고 통신 네트워크와 함께 캐비닛에서 나오는 DC전원에 대한 케이블링을 변경할 수 있다.

이러한 아키텍처를 사용하면 로봇과 DC전원의 통신 네트워크상에 연결되는 센서 및 축을 추가할 수 있으며, 모든 전력 저장장치와 제어를 각 축의 각 통합 드라이브 내부에 배치할 수 있다.

이러한 아키텍처는 뛰어난 유연성을 제공하기 때문에 소프트웨어를 통해 시스템의 모든 변경사항을 처리할 수 있다.

이를 위해 열 효율성을 높이고, 공간을 절감할 수 있는 통합 드라이브 설계가 필요하며, 로봇이 어떠한 종류의 시스템과 연결되는지 모르기 때문에 일반적으로 네트워크 연결을 위한 다중 프로토콜이 필요하다.

특히 로봇이 공장에서 펌프나 다른 공작기계와 통신이 중요하며, 이를 위해 ADI는 크로노스 포트폴리오를 통해 다양한 솔루션을 제공하고 있다고 밝혔다.

ADI 크로노스 산업용 이더넷 솔루션은 시간이 중요한 데이터를 애플리케이션 전반에 걸쳐 적시에 완벽하게 전달할 수 있도록 설계돼 있고, 네트워크 융합을 실현하기 위해 설계된 완벽한 산업용 이더넷 솔루션과 소프트웨어 및 보안 기능을 갖추고 있다.

또한 최근 출시한 산업용 이더넷 PHY ADIN 1300은 1Gbps 스위치이고, ADIN 1200은 업계 최고의 전력 및 지연시간 사양을 갖춘 100Mbps 스위치다. 이들 제품은 서지와 EFT, ESD, 방사선 내성, 전도 내성, 첨단 방사 및 전도 방출과 같은 EMC 견고성에 대한 광범위한 테스트를 거쳤다.

ESD level은 ADIN1200의 경우 HBM 4kV/2kV이며, MM 200V, FICDM 1.25kV이다.

니콜라 오번은 “ADI는 센서와 신호 컨디셔닝 기술을 결합해 시장을 선도하는 센서 솔루션을 제공하고 있다”며 “협동로봇의 모션 제어는 설계상의 어려운 문제가 될 수 있으나 협동로봇이 수행할 작업의 종류를 고려하면, 기존 로봇만큼 정확할 필요는 없을 것”이라고 밝혔다.

또한 “최근까지 많은 로봇 설계자들이 전통적인 고성능 로보틱스에서 사용되는 고가의 고성능 광학 인코더와 같은 솔루션을 선택했지만 ADI가 제공하는 새로운 마그네틱 센싱 솔루션은 중간급 분해능의 경제적인 솔루션을 제공하며, ADI는 향상된 기능과 성능을 갖춘 차세대 솔루션 개발에도 적극 나서고 있다”고 전했다.