로봇 작업 영역

작업의 공간과 도달 범위

평면에 펜 끝으로 선을 그리는 작업은 평면 좌표로 표현할 수 있다. 하지만 실제 로봇이 그 평면의 모든 점에 도달하는 것은 아니다. 작업을 자연스럽게 기술하는 공간은 요구 사항에서 정해지고, 도달 범위는 로봇에서 정해진다. 관절 값 전체를 나타내는 구성공간도 말단의 위치 집합과 다르다.

두 링크 팔의 도달 거리

장애물과 관절 제한이 없고 두 관절이 완전히 회전하는 평면 팔을 생각하자. 링크 길이가 2와 1이면 말단의 중심 기준 거리 ρ는 1≤ρ≤3이다. 두 벡터 합의 최대 길이는 3, 최소 길이는 1이므로 위치 작업 영역은 두 원 사이의 닫힌 영역이다. ρ=0.5나 3.5인 목표는 어떤 관절 각도로도 도달할 수 없다.

위치만 맞으면 되는가

같은 평면 두 관절 팔이라도 말단 방향을 함께 지정하면 도달 가능성이 달라진다. 끝점의 위치 두 좌표와 방향 하나를 독립적으로 임의 지정할 수 있는 것은 아니다. 모든 방향으로 접근 가능한 위치들의 집합은 적어도 한 방향으로만 도달하면 되는 위치 집합보다 작거나 같다. 도달 범위를 비교할 때에는 요구 방향의 범위를 함께 정해야 한다.

경로 가능성과 성능은 별도

시작점과 목표점이 각각 작업 영역 안에 있다는 사실만으로 그 사이의 직선 이동이 가능하다고 결론 낼 수 없다. 위의 원형 띠에서는 반대쪽 두 점을 잇는 선분이 안쪽 도달 불가 영역을 가로지를 수 있다. 또한 도달 가능한 배치라도 특이점 부근에서는 속도나 힘 성능이 나쁠 수 있다. 작업 영역, 충돌 회피, 조작성은 관련되지만 서로 다른 조건이다.