CubeMars 액추에이터 사용 방법

로봇 공학 및 지능형 제조 분야에서 액추에이터는 로봇이 "작동할 수 있는지 여부"가 아니라 "성능 한계가 어디에 있는지"를 결정하는 경우가 많습니다. 로봇 공학 기술의 지속적인 발전과 함께 액추에이터의 중요성도 증가하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 CubeMars는 고성능 액추에이터 제품으로 엔지니어와 R&D 팀의 폭넓은 주목을 받아왔으며, 4족 보행 로봇, 휴머노이드 로봇, 외골격, 산업 자동화 및 무인 시스템 등 다양한 시나리오에 적용되어 왔습니다.

CubeMars 액추에이터의 핵심 이점은 모터, 드라이브 및 제어의 높은 통합성과 높은 토크 밀도 및 유연한 제어 기능을 결합한 점에 있습니다. 이는 시스템 통합의 어려움을 크게 줄일 뿐만 아니라 개발자가 더 짧은 시간에 더 높은 성능의 로봇 시스템을 달성할 수 있도록 합니다.

이미 CubeMars 액추에이터를 구매했지만 사용 방법이 확실하지 않은 경우, 이 문서의 「CubeMars 액추에이터 사용 방법」 섹션을 직접 참조하여 실제 작업을 빠르게 시작할 수 있습니다.

액추에이터나 CubeMars 제품에 아직 익숙하지 않은 경우 여기에서 시작할 수 있습니다. 기본 개념부터 실제 적용까지 단계적으로 진행하겠습니다. 공식적으로 시작하기 전에 한 가지 질문을 고려해 볼 가치가 있습니다.

CubeMars 액추에이터란 정확히 무엇인가요? 기존 모터와의 본질적인 차이점은 무엇이며, 실제 프로젝트에서 올바르게 사용하려면 어떻게 해야 하나요?

CubeMars 액추에이터란 무엇인가요?

구체적인 구조를 살펴보기 전에 CubeMars 액추에이터를 전체적으로 이해할 수 있습니다. 기존 모터와 달리 이는 단일 동력 출력 부품이 아니라 드라이브, 제어 및 작동 기능을 통합한 "관절 수준의 솔루션" 으로, 로봇 시스템의 복잡한 운동 요구에 맞게 특별히 설계되었습니다.

이것이 기존 모터와의 본질적인 차이점입니다.

이를 바탕으로 구성 및 기술적 특징을 살펴보겠습니다.

액추에이터의 기본 구성 요소

기존 시스템에서 드라이브 유닛은 일반적으로 다음을 포함합니다:

• 모터

• 감속기

• 드라이버

이러한 분리 구조는 개발자가 직접 구성 요소를 매칭하고 디버깅해야 하므로 높은 개발 복잡성과 높은 디버깅 비용이 발생합니다.

CubeMars 액추에이터의 핵심 특징

기존 솔루션과 비교하여 CubeMars 액추에이터는 통합 설계를 통해 성능과 사용자 경험에서 상당한 개선을 제공합니다.

이는 다음과 같이 이해할 수 있습니다.

기존 모터는 "동력 부품"인 반면, CubeMars 액추에이터는 "기능적 관절"입니다.

기존 솔루션과의 차이점

시스템 관점에서 두 솔루션 간에는 구조와 애플리케이션 로직에 명확한 차이가 있습니다.

CubeMars 액추에이터의 주요 유형 및 모델 권장 사항

기본 개념을 이해한 후에는 다양한 유형의 액추에이터를 추가로 구분하고 실제 애플리케이션에 따라 모델을 선택해야 합니다. 이 단계는 후속 시스템 설계 및 성능 구현에 매우 중요합니다. 다양한 유형의 액추에이터는 구조 설계, 감속 방식 및 제어 특성이 다르므로 다양한 엔지니어링 시나리오에 적합합니다.

제품 관점에서 CubeMars 액추에이터는 주로 다음 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 통합형 관절 액추에이터 (AK 시리즈)

   
   

통합형 관절 액추에이터 (AK 시리즈)는 모터, 감속기 및 구동 제어 시스템을 고도로 통합하여 로봇 시스템에 직접 적용할 수 있는 완전한 관절 모듈을 제공합니다.

주요 특징:

대표 모델 및 애플리케이션:

• AK60-6 V3.0 KV80 → 소형 로봇 팔 / 경량 로봇

• AK70-10 KV100 → 4족 보행 로봇 관절 시스템

• AK80-8 KV60 → 휴머노이드 로봇 / 외골격 시스템

• AK10-9 V3.0 KV60 → 고부하 동적 시스템

적합 대상: 높은 동적 성능과 일정 수준의 통합이 필요한 로봇 시스템

2. QDD 유사 직접 구동 액추에이터 (AKE 시리즈)

QDD 액추에이터 (AKE 시리즈)는 저감속비 설계를 채택하여 직접 구동과 기존 감속 시스템 간의 균형을 맞추고 동적 성능과 제어 정밀도를 모두 갖추고 있습니다.

주요 특징:

대표 모델 및 애플리케이션:

• AKE60-8 KV80 → 소형 로봇 / 경량 시스템

• AKE80-8 KV30 → 산업용 로봇 관절

• AKE90-8 KV35 → 중고부하 산업용 시스템

적합 대상: 안정적인 출력과 구조적 신뢰성이 필요한 산업 및 엔지니어링 시나리오

3. 모델 선택 로직 (핵심 방법)

실제 엔지니어링 애플리케이션에서 액추에이터 선택은 일반적으로 다음 로직을 따릅니다:

• 경량 / 소형 로봇 → AK60-6 V3.0 KV80 / AKE60-8 KV80

• 4족 보행 로봇 → AK70-10 KV100

• 휴머노이드 로봇 / 외골격 → AK80-8 KV60

• 고부하 / 고출력 시스템 → AK10-9 V3.0 KV60 또는 AKE90-8 KV35

• 산업용 안정성 시스템 → AKE80-8 KV30 / AKE90-8 KV35

본질적으로 선택은 "동적 성능, 출력 토크 및 시스템 구조 복잡성" 간의 균형입니다.

CubeMars 액추에이터 적용 사례

매개변수 및 구조 설명과 비교하여 실제 적용 사례는 액추에이터의 실질적인 가치를 더 잘 보여줍니다. 다음 사례는 실제 프로젝트에서 가져온 것으로, 엔터테인먼트, 서비스 및 연구라는 세 가지 전형적인 방향을 대표합니다.

엔터테인먼트 로봇 ------ Daniel Simu 로봇 퍼포먼스 프로젝트

Daniel Simu는 로봇 아트와 퍼포먼스에 중점을 둔 크리에이터입니다. 그는 America's Got Talent 무대에서 고도로 조정된 로봇 퍼포먼스 시스템을 선보였습니다.

이 시나리오에서 로봇은 정밀하게 동기화된 댄스 동작과 복잡한 안무를 완성해야 했으며, 이는 액추에이터에 높은 요구 사항을 제시했습니다.

• 움직임은 부드럽고 자연스러우며 끊김이 없어야 함

• 여러 관절의 높은 동기화 필요

• 제어 지연에 매우 민감

• 
  

이 프로젝트에서 CubeMars 액추에이터는 안정적인 동적 응답과 고정밀 제어 기능을 제공하여 로봇이 복잡하고 표현력 있는 동작을 수행할 수 있도록 했습니다.

핵심体现: 높은 동역학 + 높은 조정 제어 능력

스마트 모바일 장치 ------ 맞춤형 듀얼 모터 전동 휠체어

재활 및 보조 이동 분야에서 기존 수동 휠체어는 장기간 사용, 복잡한 지형 및 고부하 시나리오에서 한계가 있습니다. 모터 및 제어 기술의 발전과 함께 전동 휠체어는 점차 지능형 및 맞춤형 방향으로 나아가고 있습니다.

이 CubeMars 사례에서 개발자는 듀얼 모터 구동 솔루션을 기반으로 맞춤형 전동 휠체어 시스템을 구축하여 사용자의 이동성과 경험을 향상시켰습니다.

프로젝트 배경 및 시스템 설계

이 프로젝트는 일반적인 듀얼 모터 차동 구동 구조를 채택했으며, 좌우 바퀴가 각각 별도의 액추에이터에 의해 독립적으로 구동되고 속도 차이를 통해 조향 및 제어를 구현합니다.

주요 시스템 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 주요 제어 시스템 (ESP32 기반)

• 좌우 바퀴 독립 구동 액추에이터

• 전원 시스템 (맞춤형 배터리 팩)

• 기계 구조 (접이식 프레임)

이 구조는 모바일 로봇에 널리 사용되며 간단한 구성과 안정적인 제어가 특징입니다.

실제 애플리케이션 요구 사항

산업용 장비와 비교하여 이러한 유형의 애플리케이션은 "사용자 경험"과 "안전성"을 더 중시하며 액추에이터에 다음과 같은 다양한 요구 사항을 제시합니다.

• 급격한 변화를 피하고 부드러운 시작 및 정지 프로세스

• 미세 조작을 위한 안정적인 저속 제어

• 경사로 및 복잡한 노면을 처리할 수 있는 충분한 토크

• 일일 신뢰성을 위한 안정적인 시스템 작동

본질적으로 이것은 단순한 구동 장치가 아닌 "인간 상호 작용형 동력 시스템"입니다.

시스템에서 액추에이터의 역할

이 프로젝트에서 액추에이터는 동력 출력뿐만 아니라 전체적인 핸들링 성능에도 직접적인 영향을 미쳤습니다.

• 높은 토크 출력 → 출발 및 등판 능력 지원

• 높은 제어 정밀도 → 부드러운 가속 및 정밀한 조향 가능

• 높은 효율성 → 전체 시스템 지속 시간 향상

• 안정적인 통신 능력 → 안정적인 제어 시스템 작동 보장

액추에이터의 성능이 휠체어의 편안함과 안전성을 직접 결정합니다.

연구 대회 ------ Binghamton Robotics 화성 탐사선 프로젝트

Binghamton Robotics는 국제적으로 유명한 University Rover Challenge(URC)에 참가했습니다. 이 대회에서는 복잡한 화성 시뮬레이션 환경에서 작업을 수행할 수 있는 모바일 로봇 시스템을 설계해야 합니다.

대회 중 로봇은 다음 작업을 완료해야 했습니다.

• 불규칙한 지형 탐색

• 로봇 팔을 이용한 정밀 조작

• 멀티태스크 협동 실행

이는 액추에이터에 종합적인 요구 사항을 제시했습니다.

• 높은 제어 정밀도

• 빠른 응답 속도

• 안정적이고 신뢰할 수 있는 시스템

CubeMars 액추에이터는 이 프로젝트에서 로봇에게 안정적인 동력과 정밀한 제어 지원을 제공하여 복잡한 지형과 고부하 작업에서도 안정적인 작동을 유지할 수 있도록 했으며, 팀이 대회에서 좋은 성적을 거두는 데 도움을 주었습니다.

핵심体现: 고정밀 + 고성능 + 시스템 안정성

사례에서 무엇을 볼 수 있나요?

다양한 분야의 세 가지 실제 적용 사례를 통해 CubeMars 액추에이터가 다양한 시나리오에서 다양한 이점을 보여줌을 알 수 있습니다.

• 엔터테인먼트 로봇 → 동적 성능 및 제어 부드러움 강조

• 산업용 로봇 → 안정성 및 안전성 강조

• 연구 프로젝트 → 정밀성 및 시스템 신뢰성 강조

동일한 액추에이터 시스템으로 완전히 다른 애플리케이션 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

이러한 실제 사례를 통해 CubeMars 액추에이터가 여러 분야에서 검증되었음을 알 수 있습니다.

이는 단순한 실험실 단계의 제품이 아니라 기술적 이점뿐만 아니라 성숙한 엔지니어링 구현 능력을 갖추고 있음을 나타냅니다.

적합한 CubeMars 액추에이터를 선택하는 방법은?

액추에이터 유형을 이해한 후 선택은 시스템 성능을 결정하는 핵심 단계가 됩니다. 합리적인 선택은 로봇이 "움직일 수 있는지 여부"뿐만 아니라 "얼마나 잘 움직이는지" 그리고 개발 프로세스가 얼마나 원활하게 진행되는지 결정합니다.

단순히 매개변수를 비교하는 것보다 애플리케이션 요구 사항 → 주요 지표 → 구조적 제약 → 제어 능력의 네 가지 수준에서 종합적으로 판단하는 것이 더 효과적입니다.

1.애플리케이션 시나리오 정의 (최우선 순위)

애플리케이션에 따라 액추에이터에 대한 요구 사항이 매우 다릅니다. 선택의 첫 번째 단계는 시나리오에서 시작해야 합니다.

결론: 먼저 "무엇에 사용될 것인지" 결정한 다음 "어떤 모델을 사용할 것인지" 고려하십시오.

2. 주요 성능 매개변수 매칭

시나리오를 정의한 후에는 액추에이터가 "충분한지" 여부를 직접 결정하는 다음 핵심 매개변수에 집중해야 합니다.

토크와 무게는 가장 우선 순위가 높은 두 가지 매개변수입니다.

3. 제어 능력 및 시스템 매칭

로봇 시스템에서 액추에이터는 동력원일 뿐만 아니라 제어 유닛이기도 합니다.

액추에이터 선택은 본질적으로 "시스템 수준의 결정"이며 단순한 매개변수 선택이 아닙니다.

좋은 선택 계획은 다음 조건을 동시에 충족해야 합니다:

• 충분한 성능

• 실현 가능한 제어

• 설치 가능한 구조

• 확장 가능한 시스템

선택이 올바르게 이루어지면 후속 개발이 훨씬 쉬워집니다. 잘못되면 비용이 이후 단계에서 배가됩니다.

CubeMars 액추에이터를 사용하는 방법은?

CubeMars 액추에이터 정보

CubeMars 액추에이터는 로봇 관절 및 고역학 시스템용으로 설계된 통합형 지능형 드라이브 모듈입니다. 기존에 분리되어 있던 "모터 + 감속기 + 드라이버 + 엔코더"를 컴팩트한 구조로 통합하여 시스템 통합 난이도를 크게 낮추는 동시에 전체 성능과 신뢰성을 향상시킵니다.

엔지니어링 관점에서 볼 때 단순한 모터 부품이 아니라 로봇 운동 시스템을 구축하는 데 직접 사용할 수 있는 완전한 관절 동력 솔루션입니다.

1.액추에이터 상위 컴퓨터의 목적 이해

액추에이터 상위 컴퓨터의 주요 목적은 다음과 같습니다.

• 매개변수 설정 및 수정: 상위 컴퓨터의 가장 핵심적인 기능은 사용자가 모터에 다양한 설정을 하고 실제 필요에 따라 작동 매개변수를 수정할 수 있도록 하는 것입니다.

• 제어 명령 발행: 사용자는 상위 컴퓨터에서 원하는 제어 신호를 입력하고 이러한 신호는 디버깅 도구(예: R-link)에 의해 모터 드라이버 보드가 인식하고 실행할 수 있는 명령으로 "변환"됩니다.

• 직렬 포트를 통한 구성: 시스템에서 상위 컴퓨터는 일반적으로 직렬 통신과 함께 사용되며, 특히 모터 매개변수 및 시스템 설정 조정을 담당합니다.

• 모니터링 및 디버깅: 디버깅 도구의 일부로 사용자가 모터를 "처음부터" 구성하고 의도된 동작과 계획에 따라 작동하도록 돕습니다.

작업 흐름 요약: 사용자가 PC에서 상위 컴퓨터 소프트웨어를 조작하고 신호가 USB를 통해 디버깅 도구(변환기)로 전송된 다음 디버깅 도구가 통신 케이블(예: 직렬 케이블)을 통해 명령을 모터의 드라이버 보드로 보내 최종적으로 모터 제어를 달성합니다.

2. 액추에이터 상위 컴퓨터를 다운로드하는 방법

액추에이터 상위 컴퓨터는 CubeMars에서 제공합니다. 이를 얻는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 버전 호환성과 안정성을 보장하려면 공식 웹사이트 채널을 먼저 사용하는 것이 좋습니다.

다운로드 방법 1: 제품 세부 정보 페이지 (권장)

1. CubeMars 공식 웹사이트 열기

2. 공식 웹사이트 홈페이지로 이동하여 제품 센터로 들어갑니다. 구입한 액추에이터 모델 선택

3. 실제 시리즈(예: AK / AKE 등)에 따라 해당 제품 세부 정보 페이지로 이동합니다.
   "기술 및 다운로드" 섹션(일반적으로 페이지 하단)을 찾거나 아래로 스크롤하여 "지원 및 다운로드" 섹션을 클릭하면 해당 위치로 빠르게 이동할 수 있습니다.

세부 정보 페이지 하단 또는 관련 영역에서 "기술 / 다운로드 / 지원"과 같은 섹션으로 이동하여 다음을 얻을 수 있습니다.

• 상위 컴퓨터 소프트웨어

• 펌웨어

• 매뉴얼

다운로드 방법 2: 기술 지원 섹션 (가장 포괄적)

1. CubeMars 공식 웹사이트 홈페이지로 이동

공식 웹사이트를 열고 기본 탐색으로 이동합니다.

2. 페이지 헤더에서 "기술 지원" 섹션 찾기

클릭하여 기술 지원 또는 다운로드 센터 페이지로 들어갑니다.

3. 구입한 제품 시리즈 및 특정 모델 선택

액추에이터 유형(예: AK / AKE 등)에 따라 해당 제품을 필터링합니다.

4. 해당 상위 컴퓨터 소프트웨어 다운로드

목록에서 적절한 버전의 상위 컴퓨터를 찾아 모델과 일치하는 버전을 선택하여 다운로드합니다.

작업 흐름 보충

다운로드 후 일반적인 단계는 다음과 같습니다.

1. 소프트웨어 패키지 압축 풀기

2. 상위 컴퓨터 프로그램 열기 (일반적으로 .exe)

3. 사용하기 전에 RUBIK LINK를 사용하여 액추에이터에 연결

상위 컴퓨터를 사용하려면 통신 모듈이 필요합니다. 그렇지 않으면 장치를 인식할 수 없습니다.

AK V2.0 액추에이터 상위 컴퓨터 정보

1. AK V2.0 액추에이터 상위 컴퓨터 기본 인터페이스 소개

• 핵심 작동 원리: 쓰기 전에 읽기

매개변수를 수정하기 전에 "쓰기 전에 읽기" 원칙을 따라야 합니다.

• 매개변수 읽기: 모터 드라이버 보드의 현재 매개변수 및 설정을 감지하고 읽어 상위 컴퓨터 인터페이스에 표시하는 데 사용됩니다.

• 매개변수 쓰기: 상위 컴퓨터에 현재 표시된 매개변수 또는 수정된 데이터를 모터의 드라이버 보드에 저장하고 씁니다.
  참고:
  수정하기 전에 현재 매개변수를 먼저 읽어야 합니다. 그렇지 않으면 드라이버 보드의 기본 매개변수가 혼란스러워질 수 있습니다.

  
  

2. 주요 기능 인터페이스 소개

상위 컴퓨터 인터페이스는 주로 다음 기능 영역으로 나뉩니다.

• 파형 표시: 전류, 온도, 실시간 속도, 내부 및 외부 엔코더 위치, 고주파 속도, 로터 위치 편차, DQ 전류 등 다양한 모터 작동 데이터 곡선을 실시간으로 그립니다. 시각화를 통해 사용자는 모터의 작동 상태를 더 직관적으로 모니터링할 수 있습니다.

• 시스템 설정: 이 페이지는 주로 드라이버 보드와 모터를 보호하는 데 사용됩니다. 사용자는 전압, 전류, 전력, 온도, 듀티 사이클 등과 같은 하드웨어 제한을 변경할 수 있습니다. 비전문가는 일반적으로 이러한 기본 제한을 임의로 수정하지 않는 것이 좋습니다.

• 매개변수 설정: 드라이버 보드의 기본 매개변수를 조정하는 데 사용되며, 전류 루프 KP/KI, 엔코더 보정, 최대/최소 속도 및 전류, 속도 루프 KP/KI/KD, 감속비 및 엔코더 보정 설정 등을 포함합니다.

• 애플리케이션 기능: 이 페이지는 모터의 CAN ID, CAN 통신 속도, CAN 통신 중단 설정 및 기타 통신 관련 구성을 설정하는 데 사용됩니다.

• 설정 가져오기/내보내기:

• 내보내기: 현재 매개변수 설정을 파일(.mc_parameters 및 .app_parameters 확장자)로 컴퓨터에 백업합니다.

• 가져오기: 백업 파일을 컴퓨터에서 상위 컴퓨터로 로드하여 데이터를 복원하거나 동일한 모델의 다른 모터로 구성을 빠르게 복사하는 데 사용됩니다.

• 모드 전환 및 유지 관리:

• 모드 전환: MIT 모드와 서보 모드 간 전환을 지원합니다.

• 펌웨어 업데이트: 공식 웹사이트에서 다운로드한 펌웨어 파일을 로드하여 드라이버 보드를 업그레이드합니다.

• 공장 초기화: 모터를 공장 기본 상태로 복원합니다.

• 시스템 재설정: 모터를 정지하고 시스템을 다시 시작합니다.

작동 중 문제가 발생하면 공식 튜토리얼 비디오를 참조할 수 있습니다.

2. 서보 모드 소개

• 인터페이스 레이아웃 및 전환

상위 컴퓨터 소프트웨어에서 서보 모드로 들어가기 전에 먼저 "모드 전환" 을 클릭하고 현재 "서보 모드" 에 있는지 확인해야 합니다. 서보 모드 제어판은 두 개의 주요 영역으로 나뉩니다.

• 윗부분: 이중 루프 제어에 사용됩니다.

• 아랫부분: 단일 루프 제어에 사용됩니다.

• 이중 루프 제어

이중 루프 제어의 핵심 로직은 원하는 가속도(DESA)와 원하는 속도(DES) 로 모터를 구동하여 궁극적으로 원하는 위치(DSP) 에 도달하는 것입니다.

이 모드에는 두 가지 위치 범위 옵션이 포함됩니다.

• 단일 모드: 위치 범위는 0° ~ 360° 사이로, 단일 회전 내에서 정밀한 제어에 적합합니다.

• 다중 모드: 위치 범위는 -36,000° ~ 36,000° 사이 (약 200회전)로, 광범위한 회전이 필요한 시나리오에 적합합니다.

• 작동 팁: 시작하기 전에 "원점 설정" 을 클릭하여 현재 모터 위치를 0으로 설정하는 것이 좋습니다. 0으로 돌아가려면 "원점으로 이동" 을 직접 클릭하면 모터가 반대 방향으로 회전하여 0 위치로 돌아갑니다.

• 단일 루프 제어

단일 루프 제어는 패널의 다섯 글자에 해당하는 다섯 가지 특정 제어 방법을 제공합니다.

• T (토크 루프): 모터가 고정 토크를 출력합니다.

• P (위치 루프): 특정 위치 값이 주어지면 모터가 해당 위치로 회전합니다.

• I (전류 루프) (강도 제어라고도 함). 출력 토크는 Iq × Kt (Kt는 모터 상수)와 같습니다.
  이 모드는 전류 강도를 제어하여 모터의 정격 속도를 제어하는 데 자주 사용됩니다.

• B (브레이크 전류 루프): 모터를 현재 위치에 고정합니다. 참고: 이 기능을 사용할 때는 모터 온도에 특히 주의하십시오.

• D (듀티 사이클 루프): 구형파 구동 형태와 유사합니다.

서보 모드를 통해 사용자는 애플리케이션 요구 사항(예: 정밀한 위치 추적 또는 일정한 토크 출력)에 따라 적절한 제어 방식을 유연하게 선택하고 상위 컴퓨터의 파형 표시 기능을 사용하여 로터 위치 및 속도(RPM)와 같은 주요 매개변수를 모니터링할 수 있습니다.

3. MIT 모드 소개

MIT 모드는 보행 로봇, 4족 보행 로봇 등 분야에서 광범위하게 응용됩니다.

1. 핵심 특징

• 오픈 소스 및 전문성: 로봇 동력 제어를 위해 특별히 설계되었으며, 특히 높은 동적 응답이 필요한 보행 로봇에 적합합니다.

• 제어 능력: 이중 루프 제어를 지원하는 서보 모드와 달리 MIT 모드는 현재 한 번에 하나의 폐루프만 제어할 수 있습니다(즉, 위치 루프, 속도 루프 또는 토크 루프 중 하나).

• 작동 용이성: 서보 모드와 비교하여 MIT 모드는 작동 로직이 더 간단하여 초보자가 모터 구동을 빠르게 시작하는 데 매우 적합합니다.

2. 운동 제어 매개변수 (운동 제어판)

MIT 제어판에서 사용자는 모터를 제어하기 위해 다음 주요 매개변수를 입력해야 합니다.

• DSP (원하는 위치): 원하는 위치, 단위는 라디안(rad)입니다. 1 rad는 약 57.3°입니다.

• DSS (원하는 속도): 원하는 속도, 단위는 라디안/초(rad/s)입니다.

• DST (원하는 토크): 원하는 토크.

• KP: 모터 오버슈트를 억제하는 데 사용됩니다.

• KD: 모터의 운동 강성을 조정하며, 모터 동작을 미세 조정하는 매개변수로 볼 수 있습니다.

• ID (King ID): 모터의 식별 번호입니다. 여러 모터를 제어할 때 ID를 지정하면 명령이 올바른 모터로 전송됩니다.

3. 작동 로직: 자동차 비유

이해를 돕기 위해 작동 프로세스를 기어 변속 케이블이 끊어진 자동차를 운전하는 것에 비유할 수 있습니다.

• Run: 키를 삽입하고 엔진을 시동하는 것과 같습니다.

• 값 설정: 기어를 변속하는 것과 같습니다(예: 원하는 위치, 속도 또는 토크 설정).

• Start: "케이블이 끊어졌기" 때문에 신호선을 연결하려면 수동으로 Start를 클릭해야 하며, 변속기의 명령을 엔진으로 보내면 모터가 움직이기 시작합니다.

• 정지 및 종료:

• 모든 값을 0으로 설정합니다("주차"로 돌아감).

• Start를 다시 클릭하여 정지 신호를 보냅니다.

• Exit를 클릭하여 엔진을 끄고 연결을 해제합니다.

4. 작동 전 확인 단계

MIT 모드를 공식적으로 실행하기 전에 안전을 위해 다음 두 가지 확인을 완료해야 합니다.

1. 영점 확인: 운동 제어판의 모든 값(DSP, DSS, DST, KP, KD)이 0으로 설정되었는지(즉, "주차" 상태인지) 확인합니다.

2. 원점 설정: 파형 표시에서 로터 위치를 관찰합니다. 0이 아닌 경우 "원점 설정" 을 클릭하여 현재 위치를 초기 영점으로 설정합니다.

3. 세 가지 폐루프 데모 예시

• 위치 루프 제어: 예를 들어 DSP를 3.14(약 180°)로 설정하고 적절한 KP 및 KD를 사용하면 모터가 지정된 각도로 회전합니다.

• 속도 루프 제어: 원하는 rad/s 값을 설정합니다. 사용자는 상위 컴퓨터 설정에서 감속비와 극 쌍 수를 수정하여 표시 단위를 더 직관적인 RPM으로 전환할 수도 있습니다.

• 토크 루프 제어: 변위 토크 값을 적용합니다. 무부하 조건에서 모터는 일반적으로 최대 속도로 회전합니다.

MIT 모드를 통해 사용자는 액추에이터의 정밀하고 유연한 동적 제어를 달성하여 로봇 개발에 기본적인 지원을 제공할 수 있습니다.

4. 펌웨어 플래싱 및 보정 단계

기본 연결을 완료한 후 펌웨어 플래싱 및 보정은 액추에이터의 정상적인 작동과 정밀도 안정성을 보장하기 위한 중요한 단계이며, 일반적으로 상위 컴퓨터를 통해 완료됩니다.

펌웨어 플래싱 단계:

1. RUBIK LINK를 사용하여 액추에이터를 컴퓨터에 연결하고 상위 컴퓨터를 엽니다.

2. 올바른 직렬 포트(COM)를 선택하고 장치에 연결합니다.

3. "펌웨어 / 펌웨어 업데이트" 인터페이스로 들어갑니다.

4. 모델에 해당하는 펌웨어 파일을 선택합니다(버전 일치에 주의).

5. 다운로드/업그레이드를 클릭하고 완료될 때까지 기다립니다.

6. 완료 후 전원을 재순환하거나 장치를 다시 시작합니다.

보정 단계:

1. 액추에이터가 무부하 또는 안전한 상태인지 확인합니다.

2. 상위 컴퓨터의 "보정" 인터페이스로 들어갑니다.

3. 영점 보정을 수행합니다.

4. 필요에 따라 엔코더 보정 또는 한계 설정을 수행합니다.

5. 매개변수를 저장하고 활성화를 확인합니다.

주의 사항:

• 펌웨어는 액추에이터 모델과 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 통신이 실패할 수 있습니다.

• 정확도를 보장하기 위해 보정 중 외부 간섭을 피하십시오.

• 잘못된 움직임을 방지하기 위해 작동 전에 부하를 분리하는 것이 좋습니다.

간단한 요약:

펌웨어 플래싱 = 시스템 업데이트

보정 = 정확도 보장

이 두 단계는 액추에이터의 안정적인 작동에 핵심적입니다.

AK V3.0 액추에이터 상위 컴퓨터 정보

1. AK3.0 액추에이터 상위 컴퓨터 사용 튜토리얼

• 준비 및 연결

1.하드웨어 연결:

• 통신 케이블을 통해 모터를 RUBIK LINK V3.0 디버깅 도구에 연결합니다.

• USB 케이블을 사용하여 R-Link를 컴퓨터 PC에 연결합니다.

• 표시등 상태: 전원 공급 후 드라이버 보드의 파란색 전원 표시등이 계속 켜져 있습니다. 정상적인 조건에서는 녹색 및 빨간색 표시등이 2초 동안 켜졌다가 꺼집니다.

2.소프트웨어 시작 및 연결:

• 상위 컴퓨터 소프트웨어를 열고 "연결" 모듈로 들어갑니다.

• "포트 새로 고침" 을 클릭하고 올바른 COM 포트와 보오율(일반적으로 921600)을 선택합니다.

• "포트 연결" 을 클릭하면 "Connected to COMX"라는 메시지가 표시되어 연결 성공을 나타냅니다.

2. 인터페이스 기능 개요

• A. 구성: 기본 설정, 고급 설정 및 펌웨어 업그레이드를 포함합니다.

• B. 실시간 상태: 전압, 전류, 온도, 속도, 각도 및 오류 정보를 표시합니다.

• C. 실시간 데이터: 전류(DQ), 온도, 속도, 위치 및 듀티 사이클의 실시간 파형을 표시합니다.

• D. 언어 전환: 오른쪽 상단 모서리를 클릭하여 인터페이스 언어를 전환합니다.

• E. 제어: 서보 제어, MIT 제어 및 단위 설정을 포함합니다.

• G. 정지: 클릭하면 모터 작동이 즉시 중지됩니다.

3. 핵심 기본 작업

1. 쓰기 전에 읽기: 매개변수를 다시 쓰기 전에 먼저 "읽기" 를 클릭하여 드라이버 보드의 다른 기본 매개변수가 잘못되는 것을 방지해야 합니다.

2. 드라이버 보정: 드라이버 보드를 다시 설치하거나, 배선 순서를 변경하거나, 펌웨어를 업데이트할 때 수행해야 합니다.

• 전제 조건: 모터가 무부하 상태에 있어야 합니다.

• 단계: 기본 설정에서 읽기 → 모터 매개변수 식별 (약 10초) → 엔코더 매개변수 식별 (약 45초) → 쓰기를 순차적으로 수행합니다.

• 경고: 엔코더 식별 과정에서 열이 발생합니다. 짧은 시간에 연속으로 여러 번 수행하지 마십시오.

4.운동 제어 모드 구동

AK3.0 상위 컴퓨터는 수동 물리적 전환 없이 서보 및 힘 제어 모드 간의 원활한 전환을 구현합니다.

• 서보 제어:

• 다중 회전/단일 회전 모드: 원하는 위치(다중 회전 범위 ±36000°), 속도 및 가속도를 설정하고 시작을 클릭합니다.

• 일반 제어 루프: 위치 루프(P), 속도 루프(S), 전류 루프(I), 브레이크 모드(B/T) 및 듀티 사이클 모드(D)를 지원합니다.

• 힘 제어 모드 (MIT 제어) :

• 모터의 CAN ID를 입력합니다.

• 원하는 위치(des P), 원하는 속도(des S), 원하는 토크(des T) 및 게인 매개변수 KP, KD를 입력합니다.

• "실행/시작" 을 클릭하여 모터를 구동합니다.

5.펌웨어 업데이트

• 구성 페이지의 펌웨어 업그레이드 탭에서 "열기" 를 클릭하여 .BIN 형식의 펌웨어 파일을 선택합니다.

• "IAP로 이동" 을 클릭합니다.

• "업로드" 를 클릭하고 진행률 표시줄이 100%에 도달할 때까지 기다립니다.

• "APP으로 이동" 을 클릭하고 약 5초간 기다립니다.

2. AK3.0 액추에이터 펌웨어 플래싱 및 보정

• 펌웨어 업데이트 단계

펌웨어를 플래싱하기 전에 디버깅 도구(예: RUBIK LINK V3.0)를 통해 모터와 컴퓨터가 올바르게 연결되고 인식되었는지 확인하십시오.

1. 펌웨어 선택: 상위 컴퓨터의 펌웨어 업그레이드 인터페이스 드롭다운 목록에서 해당 펌웨어 파일을 선택합니다.

2. IAP로 이동: "IAP로 이동" 버튼을 클릭합니다.

3. 업그레이드 시작: "업로드" 를 클릭하고 진행률 표시줄이 100%에 도달할 때까지 기다립니다.

4. APP으로 이동: 업그레이드가 완료되면 "App으로 이동" 을 클릭하고 약 5초간 기다립니다. 모터가 작동 모드로 전환되면 업데이트가 완료된 것입니다.

• 액추에이터 보정 단계

핵심 전제 조건: 전체 보정 식별 과정은 무부하 상태에서 수행되어야 합니다. 그렇지 않으면 매개변수가 부정확하거나 모터가 손상될 수 있습니다.

• STEP 0: 안정적인 전원과 올바른 연결을 확인합니다. 상위 컴퓨터에서 성공적으로 연결한 후 시스템 설정 페이지로 들어갑니다.

• STEP 1: 읽기. 인터페이스에 "APP configuration updated"가 표시될 때까지 "읽기" 를 클릭합니다.

• STEP 2: 모터 식별. "모터 식별" 을 클릭합니다. 모터가 짧은 윙윙거리는 소리를 내며 회전하기 시작합니다. 모터 회전이 멈출 때까지 약 10초간 기다립니다. "KP KI and Observer Gain Application"이라는 메시지가 표시되면 완료된 것입니다.

• STEP 3: 엔코더 식별. "엔코더 식별" 을 클릭합니다. 모터가 천천히 회전합니다. "Encoder Parameters Applied"가 표시될 때까지 약 45초간 기다립니다.

• STEP 4: 쓰기. 마지막으로 "쓰기" 를 클릭합니다. "App Configuration Updated"가 표시되면 전체 보정 과정이 완료된 것입니다.

중요 참고 사항:

• 열 위험: 엔코더 식별 과정에서 상당한 열이 발생합니다. 모터 온도가 급격히 상승하는 것을 피하기 위해 짧은 시간에 연속으로 여러 번 수행하지 마십시오.

• 보정 시기: 드라이버 보드를 다시 설치하거나, 모터의 3상 배선 순서를 변경하거나, 펌웨어를 업데이트할 때만 재보정하십시오(모터는 공장에서 사전 보정되어 출고됨).

결론

전반적으로 CubeMars 액추에이터의 핵심 가치는 개별 매개변수뿐만 아니라 통합 및 시스템 수준의 역량에 있습니다. 기존의 분리된 "모터+드라이브+감속기" 솔루션과 비교하여 CubeMars는 고도의 통합 설계를 통해 개발 난이도를 크게 낮추고 액추에이터를 단일 동력 부품에서 즉시 사용 가능한 로봇 관절 모듈로 업그레이드합니다.

제품 시스템 측면에서 CubeMars는 통합형 관절 액추에이터 (AKE 시리즈) 및 QDD 유사 직접 구동 액추에이터 (AK 시리즈) 의 구분을 통해 산업용 안정 애플리케이션부터 고역학 로봇 시스템까지 광범위한 요구를 충족합니다. 다양한 모델의 토크, 응답 속도 및 제어 능력의 차이로 인해 4족 보행 로봇, 휴머노이드 로봇, 외골격 및 자동화 장비 등 다양한 시나리오에 유연하게 적응할 수 있습니다.

실제 적용 사례를 통해 CubeMars 액추에이터는 엔터테인먼트 로봇, 스마트 장치, 연구 대회 등 여러 분야에서 검증되었습니다. 이러한 사례는 높은 동적 성능 및 고정밀 제어 능력뿐만 아니라 우수한 시스템 안정성 및 엔지니어링 구현 능력을 보유하여 복잡한 환경에서도 지속적이고 안정적인 작동이 가능함을 나타냅니다.

사용 수준에서는 상위 컴퓨터 소프트웨어 + RUBIK LINK 통신 모듈을 통해 개발자는 연결, 디버깅부터 제어까지 전체 프로세스를 완료할 수 있으며, 여기에는 매개변수 구성, 모드 전환, 펌웨어 업데이트 및 보정이 포함됩니다. 이 표준화된 프로세스는 진입 장벽을 크게 낮추어 액추에이터를 실제 프로젝트에 신속하게 통합하기 쉽게 만듭니다.

전반적으로 로봇 산업의 발전과 함께 액추에이터는 점차 "기본 하드웨어"에서 표준화된 기능 모듈로 진화하고 있습니다. CubeMars 액추에이터는 이러한 추세를 대표합니다. 로봇 공학 또는 자동화 프로젝트의 경우 올바른 액추에이터 선택 = 시스템 성능 상한선 및 개발 효율성 결정이며, 그 중요성은 계속해서 증가하고 있습니다.