모든 종류의 로봇은 다량의 광범위한 데이터를 생성하고 처리하는 센서에 의존한다. 이러한 데이터는 자율 로봇이 실시간 결정을 하는 데 사용되며, 그 결과 동적인 실제 환경에서 생산성을 유지하면서 사고 관리를 더 스마트하게 수행할 수 있도록 한다.
자율 로봇 실시간 결정, 센서 데이터에 의지
프로세서 통합 mmWave 센서, 실시간 결정
먼지, 연기, 가변형 조명 등 영향 받지 않아
전통적인 산업용 로봇 시스템에서부터 최신 협동 로봇에 이르기까지, 모든 종류의 로봇은 다량의 광범위한 데이터를 생성하고 처리하는 센서에 의존한다.
이러한 데이터는 자율 로봇이 실시간 결정을 하는 데 사용되며, 그 결과 동적인 실제 환경에서 생산성을 유지하면서 사고 관리를 더 스마트하게 수행할 수 있도록 한다.
▲그림 1: 밀리미터파(mmWave) 감지는 기계 주변의
영역을 모니터링하여 실시간 사고 관리를 쉽게 한다
mmWave 센서로 공장 에지에 인텔리전스 구현
TI의 밀리미터파(mmWave) 센서는 통합된 프로세서로 칩에서 데이터를 처리하여 실시간 결정을 수행할 수 있다. 센서는 이러한 통합을 통해 일부 광 또는 비전 기반 센서보다 더 작은 설계를 구현할 수 있다. 하나의 센서로 여러 물체를 감지하고 데이터를 처리할 수 있어 전체 시스템 비용을 절감할 수 있다.
공장에서 먼지, 연기 및 가변형 조명과 같은 환경의 영향을 받지 않는 내성은 중요하게 고려되어야 하는 또 다른 사항이다. mmWave 센서는 이와 같은 어떤 조건에서도 작동할 수 있고 플라스틱 케이스 뒤에 장착할 수 있으며 외부 렌즈나 조리개, 센서 표면을 사용할 필요가 없다. 이러한 특성으로 mmWave 센서는 산업용 감지 애플리케이션에 탁월한 성능을 제공한다.
단순한 거리 측정을 넘는 mmWave 센서
인텔리전트 에지 프로세싱은 공장 기계와 로봇이 사람과 상호작용하며 사고를 줄일 수 있도록 한다.
mmWave 센서는 기계 주변의 중요한 특정 지역을 모니터링하고 접근 금지 구역을 정의해서 해당 구역에 사람이 접근하면 경고음을 발생시키도록 구성할 수 있으며, 구역에 사람이 있거나 가까이 다가가면 센서가 그에 따라 반응하도록 세부적으로도 구획할 수 있다.
그림 2와 같이 기계와 가까운 정도에 따라 안전(녹색), 경고(노란색), 위험(빨간색)으로 표시된다.
▲그림 2: 사람이 기계를 천천히 걸어서
지나가면 1m에서 위험 신호가 켜진다
mmWave 센서는 시야각으로 물체의 거리뿐 아니라 모든 장애물의 상대 속도를 정확히 측정할 수 있다. 이 기능을 통해 로봇은 물체가 센서에 접근하는 속도를 바탕으로 기계를 멈추는 등 보다 예측 가능한 조처를 할 수 있다.
그림 3은 기계에 접근하는 사람의 속도에 기초하여 기계가 얼마나 빨리 위험 구역에 대한 경고를 작동하는지 보여준다.
▲그림 3: 위험 신호는 (a) 사람이 천천히 걸어갈 때 1m
(b) 빠르게 걸어갈 때는 2m에서 발생한다
생산성을 향상하려면 잘못된 경고 신호로 인해 기계가 작동을 멈추는 일이 없어야 한다. 그림 4는 통합된 추적 알고리즘을 통해 센서가 어떻게 사람의 방향을 정확히 결정하는지 보여준다. 사람이 기계에서 멀어지면, 기계는 경고 신호를 켜지 않고 다른 조치도 취하지 않는다.
▲그림 4: 사람이 기계에서 멀어지는 방향으로
걸어가고 있어 센서는 위험 신호를 표시하지 않는다
로봇 시스템 설계를 간소화하고 개발 시간을 단축하기 위해
TI의
IWR6843 평가 모듈을 사용하는 mmWave 센서 레퍼런스 디자인을 통합한 에어리어 스캐너를 다운로드한다.
이 평가 모듈은 60GHz 주파수 대역에서 동작하고 디바이스에 완벽한 레이더 프로세싱 체인을 통합한다.
이 기사는 텍스트 인스트루먼트의 프라작타 데사이(Prajakta Desai) mmWave 센서 제품 마케팅 매니저의 글을 정리한 것입니다.