Lightweight robot manipulators have considerable structural flexibility. Hence, the elastic behavior of the robot arms must be considered in control system design. Owing to the complexity of a dynamic model of flexible robots, it is desirable to design a controller simple. Furthermore, since the robot must handle a wide variety of payloads, the robustness of the control system becomes very important. In this thesis, a simple and robust control system is proposed. The closed-loop system is shown to be stable in the sense of Lyapunov and robust to uncertainty in system parameters. The simulation results are presented to show the robustness of the simple controller against payload variations.
로보트 산업의 급속한 발전은 높은 생산성을 요구하게 되었으며 이로 인해 기존의 단단한 것 보다는 유연한 로보트 팔에 대한 관심이 높아지고 있다. 단단한 팔은 모델이 간단하여 제어하기 쉽다는 장점이 있으나 무겁고 느리고 에너지 소모가 많고 비싸다는 등등의 단점들이 있다. 반면에 유연한 로보트 팔은 비록 모델이 복잡하여 제어하기 어렵다고 하는 단점이 있으나 값싸고 가볍고 빠르고 에너지 소모가 적기 때문에 생산성을 향상에 적합하다.
이러한 유연한 팔을 제어하는데 있어서 종래에는 시스템의 상태변수를 관찰하여 제어하는 방법이 많이 이용되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 많은 계산량을 요구하게 된다. 뿐만 아니라 지금까지는 주로 부하이 없거나 고정된 부하올 가지는 경우에 대해서 연구가 되어왔으나 실제 생산 라인에서는 로보트는 물건을 들었다 놓았다하는 작업을 하는 경우도 있으므로 변하는 부하에 대해서 강인한 제어기를 설계하는 것이 중요하다.
본 논문에서는 세 개의 측정값만 이용하는 간단하고 강인한 제어기를 제안하였다. 강인성을 위해서는 VSS 이론을 이용하였으며 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기가 부하변동에 대해 강인함을 보였다.
