로봇의 2가지 분류 - 매니퓰레이터, 이동로봇

산업계에서 사용되는 로봇은 크게 매니퓰레이터와 이동 로봇의 두가지로 분류된다.

우선, 매니퓰레이터는 여러개의 팔을 가지고 물체를 집어 옮기거나 말단효과장치(Endeffector)를 사용하여 조립하는 작업 등의 기능을 수행하며, 이동 로봇은 자율적으로 장애물을 피해가며 주어진 경로를 따라가서 물체를 이송하는 작업을 수행한다. 매니퓰레이터 로봇은 회전 운동 또는 선 운동의 관절을 가질 수 있으며 그 자유도에 따라 연결된 링크의 운동이 결정 된다. 이동 로봇은 센서와 액츄에이터(actuator)를 가지고 자유로이 움직여 위치를 바꾸어 나가는 것이다.

매니퓰레이터(manipulator)는 인간의 팔과 유사한 동작을 제공하는 기계적인 장치이다. 그것의 주요 기능은 팔 끝에서 공구가 원하는 작업을 할 수 있도록 특별한 로봇의 동작을 제공하는 것이다. 로봇의 움직임은 일반적으로 팔과 몸체(어깨와 팔꿈치) 운동, 손목관절 운동의 2가지 종류로 나눌 수 있다. 이러한 2가지 동작과 연관된 각각의 관절(joint) 운동도 자유도 (degrees of freedom) 로서 언급될 수 있다. 각 축은 1개의 자유도와 같다. 전형적으로 산업용 로봇은 4~6 자유도를 갖는다. 손목 관절은 3가지 운동, 즉 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll) 운동에 의해 특정한 방위를 갖고서 공간에 위치할 수 있다. 피치, 요와 롤의 관절들은 방위 좌표축(orientation axis)이라고 불려진다.

따라서 매니퓰레이터는 물리적으로 작업을 수행하는 로봇의 일부분이다. 매니퓰레이터가 구부리고 미끄러지고 회전하는 점들은 관절 또는 위치 좌표축(position axis)으로 불리어진다.

매니퓰레이터는 링크, 기어, 액추에이터와 피드백 기구와 같은 기계적 장치를 사용함으로써 실행된다. 기준 좌표계(world coordinate system)는 절대적인 기준 좌표계로서 매니퓰레이터 내에 고정된 위치로서 인식된다. 주행의 x축의 매니퓰레이터가 안쪽 바깥쪽으로 이동하고, y축 운동은 매니퓰레이터가 옆 방향으로 이동하며, 또한 z축 운동은 매니퓰레이터가 아래위로 이동한다.

로봇 매니퓰레이터의 기계적 설계는 그것의 작업 영역과 운동 특성에 직접적으로 관계가 있다. 로봇 매니퓰레이터에 대한 보다 더 효율적인 이해를 위해 여러 방법으로 분류 할 수 있으 나, 여기서는 매니퓰레이터를 구동법, 작업영역, 운동제어법에 의해서 분류를 하겠다. 이외에도 입력정보, 표시에 의해서 매니퓰레이터 고정시퀀스 로봇, 가변시퀀스로봇, 플레이백 로봇, 수치 제어 로봇, 지능로봇 등으로도 나눌 수가 있다.