로봇 모델의 제작 및 도입

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로봇 모델 라이브러리에서 필요한 로봇을 찾을 수 없는 경우, 이 부분 내용을 참조하여 로봇 모델을 제작하고 소프트웨어로 도입할 수 있습니다. 구체적으로 다음과 같습니다:

FANUC M-900iB/400L 로봇을 예시로 설명하도록 하겠습니다.

로봇 CAD 파일과 설명서를 준비하기

로봇 모델을 제작하기 전에 로봇의 CAD 모델과 DH 파라미터, 각 관절 제한 등이 표시된 설명서 파일을 준비해야 합니다.

사용자는 특정 로봇의 공식 웹사이트에서 해당 모델의 관련 파일을 검색하고 다운로드 할 수 있습니다.

아래 그림은 FANUC M-900iB/400L 로봇의 CAD 모델설명서입니다.

robot model1
일부 로봇 웹사이트에서는 x_t 형식의 모델을 제공하고 있으며, STEP 형식에 비해 x_t 형식의 모델이 재구성될 때 성공률이 더 높고 속도가 더 빠르므로 x_t 형식의 모델을 먼저 사용하는 것이 좋습니다.

로봇 구성 유형 확인 및 파라미터 파일 작성

로봇의 CAD 모델과 설명서를 확인하여 구성 유형을 확인한 후, 이에 맞는 파라미터 파일을 작성합니다.

로봇 구성(algo_type)을 확인하기

로봇은 다양한 구성으로 나눠지며 로봇의 구성이 다르면 좌표계와 DH 파라미터에 관한 정의도 다릅니다.

로봇 구성에 관한 상세한 정보는 로봇 구성 내용을 참조하십시오.

FANUC M-900iB/400L 로봇은 일반적인 6축 볼형 손목 산업용 로봇으로 SphericalWrist_SixAxis 구성에 속합니다.

DH 파라미터(dh、dhPassive)를 확인하기

로봇 구성 부분에서 로봇의 구성 유형을 참조하여 해당 로봇의 구성 다이어그램을 찾아 로봇 설명서에 따라 [robot]_algo.json 속의 dh 값을 확인하십시오.

FANUC M-900iB/400L 로봇의 dh 파라미터는 다음과 같습니다: a=0.940, b=0.410, c=1.120, d=0.250, e=2.180, f=0.300.

robot model2

왼쪽은 SphericalWrist_SixAxis 로봇 구성 다이어그램이고 오른쪽은 FANUC M-900iB/400L 로봇의 치수가 표시된 다이어그램입니다.

로봇 각 축의 리미트(minlimits, maxlimits)를 확인하기

보통 로봇의 각 축의 이동 범위는 로봇 매뉴얼에서 알 수 있지만 FANUC 로봇은 특수하므로 FANUC 로봇 시뮬레이션 소프트웨어 RoboGuide에서 해당 내용을 찾아야 합니다.

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기타 파라미터를 확인하기

일반적인 로봇 브랜드의 경우 추가된 다른 로봇의 기존 데이터를 참조할 수 있습니다. 참조할 수 있는 기존 데이터가 없는 경우, 작업 현장에서 일하는 엔지니어가 실제 로봇에 따라 다음과 같은 파라미터를 확인해야 합니다: mastering_joints, axis_flip, base_z_offset, axis_flip, mastering_joints.

  • json 파라미터 파일 속의 서로 다른 데이터 항목을 구분하기 위해 영어 문장 부호(예: 쉼표)를 사용해야 합니다.

  • 정확성을 보장하기 위해 로봇 모델을 제작한 후 mastering_joints、axis_flip、base_z_offset 속성을 로봇 시뮬레이션 소프트웨어와 대조해야 합니다.

  • axis_flip 속성은 minlimits, maxlimits와 결합되며 필요한 경우 한 관절 각의 상한 및 하한의 부호를 반전하고 위치를 바꿔야 합니다.

  • mastering_joints 속성의 마지막 J6은 종종 무시되며 이 속성은 오일러 각에 영향을 미치므로 정확성을 점검하고 보장해야 합니다.

[robot]_algo.json 파라미터 파일을 작성하기

모델 파일 algo_example.json은 설치 경로 C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Mmind/Robot Library 2.0에 위치하며 이 파일을 기반으로 새로운 로봇의 [robot]_algo.json파일을 작성할 수 있습니다.

[robot]_algo.json 파일의 각 파라미터에 관한 설명은 [robot]_algo.json 파일의 파라미터 설명 내용을 참조하십시오.

[robot]_profile.json 파라미터 파일을 작성하기

모델 파일 profile_example.json은 설치 경로 C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Mmind/Robot Library 2.0에 위치하며 이 파일을 기반으로 새로운 로봇의 [robot]_profile.json파일을 작성할 수 있습니다.

[robot]_profile.json 파일의 각 파라미터에 관한 설명은 [robot]_profile.json 파일의 파라미터 설명 내용을 참조하십시오.

Solidworks를 사용하여 완전한 로봇 STL 모델을 만들기

모델을 SolidWorks로 도입하기

아래 그림과 같이 SolidWorks를 사용하여 미리 준비된 로봇 CAD 모델을 엽니다.

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위 그림에서 왼쪽은 3D 소프트웨어에 표시된 로봇 모델이고 오른쪽은 조립할 때의 참조 그림입니다.

  • 로봇 모델을 다운로드할 때, 로봇 공식 홈페이지에서 조립된 완전한 모델을 다운로드해 보십시오.

  • 부품만 다운받을 수 있는 경우 부품들을 자체적으로 조립해야 하며 dh 파라미터에 따라 각 관절을 확인해야 합니다.

  • 모델의 도입 속도를 높이기 위해 일부 모델 디테일을 적당히 삭제할 수 있으며 충돌 감지에 영향을 미치는 모델 수조만 보류합니다.

좌표계를 구축하기

로봇 구성 내용을 참조하여 각 축의 좌표계를 구축합니다.

FANUC M-900iB/400L의 구성은 SphericalWrist_SixAxis이며, 로봇의 자세는 다음과 같아야 합니다: 1축은 초기 위치로 복원되고 2축은 수직으로 위쪽을 가리키며 3,4축은 수평으로 앞쪽을 가리키고 5축은 아래가 아닌 앞쪽 방향을 가리킵니다. 로봇 자세를 확인한 후 모든 부품을 고정시키는 것을 권장합니다.

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로봇 각 관절의 STL 모델을 내보내기

로봇 모델을 내보낼 때 장착체에서 다른 구성 요소의 표시를 숨겨 개별 도출하기를 용이하게 합니다.

모델을 내보낼 때 파일을 stl 파일로 저장하고 출력은 바이너리, 단위는 미터, 파일의 네이밍 규칙과 부위별로 선택해야 하는 좌표계는 로봇 구성 내용을 참조하십시오. 내보낼 때의 다른 설정 사항은 아래 그림과 같습니다.

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FANUC M-900iB/400L 로봇이 모두 저장된 후의 완전한 STL 모델 파일은 아래 그림과 같습니다.

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이로써 로봇 모델의 제작 과정은 끝났습니다.

로봇 모델을 Mech-Viz로 도입하기

로봇 모델을 완성한 후, 해당 로봇 모델을 Mech-Viz의 로봇 모델 라이브러리에 도입하여 이후에 사용할 수 있도록 하십시오.

다음 단계를 따라 로봇 모델을 Mech-Viz로 도입하십시오.

  1. 다음 임의 방법을 통해 로봇 모델이 저장된 폴더를 빠르게 엽니다.

    • 로봇 모델 라이브러리에서 로봇 모델 카드를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음, 빠른 메뉴에서 "로봇 모델 폴더 열기" 버튼을 선택합니다.

    • 프로젝트 리소스 트리 패널에서 로봇 이름을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음, 빠른 메뉴에서 "로봇 모델 폴더 열기" 버튼을 선택합니다.

  2. 로봇 모델 폴더 아래의 로봇 브랜드 폴더로 전환합니다.

    Mech-Viz 소프트웨어는 모든 로봇 모델을 C:/Users/계정 이름/AppData\Roaming\Mmind/Robot Library 2.0 폴더에 저장합니다. 동일한 브랜드의 로봇 모델은 브랜드 이름으로 명명된 폴더에 저장됩니다. 각 모델은 해당 모델의 이름으로 명명된 하위 폴더에 저장되며, 이 폴더에는 모든 관련 파일이 포함되어 있습니다.

  3. 로봇 브랜드 폴더 아래에 로봇 모델에 해당하는 폴더를 만듭니다(예: fanuc_m900ib_400l).

    로봇 폴더 이름은 모두 소문자여야 합니다.

  4. 모든 모델과 파라미터 파일을 지정된 경로에 넣으면 로봇 모델을 Mech-Viz로 가져올 수 있습니다.

    • 로봇 모델 파일은 STL, DAE, OBJ 형식을 지원하며 해당 폴더에 저장됩니다.

    • STL 모델은 시각화 또는 충돌 모델로 사용될 수 있습니다.

    • DAE 모델은 시각화 모델로만 사용될 수 있습니다.

    • OBJ 모델은 충돌 모델로만 사용될 수 있습니다.

    • 완전한 로봇 모델에는 최소한 시각화 모델과 충돌 모델이 포함되어야 합니다.

    예를 들어, FANUC M900iB/400L 로봇의 모델 파일은 fanuc/fanuc_m900ib_400l 폴더에 있으며 폴더의 구조는 아래 그림과 같습니다.

    robot model10

    STL

    모델 파일

    fanuc_m900ib_400l_algo.json

    로봇 운동학 파라미터 파일

    fanuc_m900ib_400l_preview.png

    로봇 이미지

    fanuc_m900ib_400l_profile.json

    로봇 운동학 파라미터 설명 파일

  5. 로봇 모델 라이브러리로 돌아가서 가져온 로봇 모델을 찾고 선택할 수 있습니다.

로봇 모델의 파라미터 검증

프로젝트를 실제로 배포하기 전에 로봇 모델의 파라미터를 검증해야 합니다. 소프트웨어의 시뮬레이션된 로봇의 포즈, TCP 포즈 및 실제 로봇의 포즈가 차이가 크다면(예: 1미터에서 2미터) 로봇 모델 파라미터가 정확하지 않을 수 있음을 의미하여 보정이 필요합니다.

디테일한 작업은 로봇 모델 파라미터 검증 가이드 내용을 참조해 주십시오.

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