[첨단 헬로티] 필드버스는 자동화 기술의 통합 구성요소가 되었다. 그동안 필드버스 기술은 테스트와 검증을 거쳤고, 이제는 널리 장착되었다. PC 기반의 제어 시스템을 광범위한 스케일로 애플리케이션 할 수 있게 만든 것이 바로 필드버스 기술이다. 산업용 컴퓨터 CPU의 성능이 빠르게 성장하는 동안 전형적인 필드버스 시스템은 병목 현상이라는 제어 시스템이 도달할 수 있는 성능의 한계점을 발견했다. 네트워킹 컨트롤러에서 필드버스 시스템 상위인 이더넷(Ethernet)은 이미 최신 기술을 가지고 있다. 또한, 이더넷은 필드버스의 기술 중 하나인 드라이브나 입/출력 레벨에서 애플리케이션 하는 것을 대체할 수 있는 기술이며, 특히 이더캣은 높은 실시간 성능, 소량의 데이터에 적합하여 가격 대비 효율성이 높을 것으로 떠오르고 있다. 이와 동시에 전체 제어 시스템의 수직 계층적 구조의 맨 하부 단인 입/출력 레벨에서 인터넷 기술을 가능하게 한다. EtherCAT의 특징 1.동작원리 각 노드는 프레임이 이동하는 동안 자신에게 전달된 데이터를 읽고, 그리고 자신의 데이터를 모두 프레임에 기록한다. 이때 프레임은 하드웨어 전달 지연시간(ns)에 의해서만 지연이 되고 이는 대역폭
[첨단 헬로티] 데이터 센터와 텔레콤 시스템의 전원 디자인으로 큰 변화가 일어나고 있다. 주요 업체들이 복잡하고 비싼 절연형 48V/54V 스텝다운 컨버터를 좀더 효율적인 비절연형 고밀도 스텝다운 레귤레이터로 교체하고 있다(그림 1). 48V 또는 54V 입력을 위험한 ac 메인으로부터 이미 절연하고 있기 때문에 레귤레이터의 버스 컨버터로 절연이 필요하지 않다. 그림 1. 절연형 버스 컨버터를 사용한 기존의 텔레콤 보드 전원 시스템 아키텍처. 48V가 ac 메인에 대해서 이미 절연되어 있는 시스템은 절연형 버스 컨버터가 필요하지 않다. 절연형 컨버터를 비절연형 하이브리드 컨버터로 교체함으로써 복잡성, 비용, 보드 공간 요구를 크게 낮출 수 있다. 높은 입력/출력 전압 애플리케이션(48V 대 12V)에는 기존의 벅 컨버터가 이상적인 솔루션이 아니다. 부품 크기가 커지기 때문이다. 다시 말해 높은 입력/출력 전압으로 높은 효율을 달성하기 위해서는 벅 컨버터를 낮은 스위칭 주파수(100kHz~200kHz)로 동작해야만 한다. 벅 컨버터의 전력 밀도는 수동 부품의 크기에 의해서 제한된다. 특히 부피가 큰 인덕터를 들 수 있다. 스위칭 주파수를 높이면 인덕터 크기를
[첨단 헬로티] 최근 몇 년 사이에 산업용 이더넷, 즉 실시간 이더넷이 빠르게 성장하고 있다. 고전적인 필드버스 기술이 여전히 많이 사용되고 있긴 하지만 전성기는 지났다. 대중적인 실시간 이더넷 프로토콜들은 실시간 성능에 대한 요구를 충족하도록 이더넷 표준을 확장했다. 여기에 TSN이 등장하면서 실시간 이더넷으로 가는 경로가 하나 더 추가되었다. 실시간 특성과 통신 기능 공장 자동화와 구동 기술에 있어서 실시간이란 수십 밀리초에서부터 짧게는 수 마이크로초에 이르는 사이클 시간을 안전하고도 신뢰할 수 있게 충족하는 것을 말한다. 이러한 실시간 요구를 충족하기 위해 이더넷 역시 실시간 성능을 갖추도록 변화해야 했다. 그림 1. 자동화를 위한 실시간 통신 필드버스보다 빠른 이더넷 자동화 분야의 실시간 요구를 충족하려면 전송 대역폭과 전송 지연시간을 둘 다 확실하게 보장해야 한다. 대개 이 대역폭이 아주 작기는 하지만(디바이스당 수십 바이트), 이 전송 채널들은 매 I/O 사이클마다, 요구되는 지연시간 조건으로 사용이 가능해야 한다. 그런데 고전적인 이더넷을 사용해서는 그러한 지연시간과 대역폭을 보장하지 못한다. 이더넷 네트워크는 동작하는데 필요하다면 언제든지 프레
[첨단 헬로티] 코드 커버리지(Code Coverage)는 일반적으로 소프트웨어를 테스트할 때 수행한 테스트가 어느 정도 코드를 커버하고 있고 충분한 테스트가 되었는가의 지표로 참고할 수 있는 정보이다. IAR Embedded Workbench의 C-SPY 디버거에는 코드 커버리지를 측정할 수 있는 기능이 포함돼 있다. 이번 글에서 C-SPY를 사용하여 코드 커버리지의 측정 방법을 알아본다. 코드 커버리지는 측정 기준에 따라 구문, 조건, 결정, MC/DC 등 다양하게 구분된다. 개발자의 단위 테스트에서 일반적으로 가장 많이 사용하는 커버리지는 구문 커버리지이다. 말 그대로 해당 코드가 수행 되었는지 확인할 수 있는 커버리지이다. 코드의 테스트를 수행한 후 테스트가 얼마만큼의 코드를 커버하는지, 테스트 중 테스트 대상의 코드들이 모두 수행 되었는지 등의 커버리지 정보를 가지고 테스트의 정상 수행 여부를 판단할 수 있다. 코드 커버리지는 코드를 수행하며 측정되기에 정적 분석으로 측정할 수 없다. 반드시 동적 검사가 필요하며, 일반적으로 고급 디버거에 코드 커버리지 기능이 포함돼 있다. 코드 커버리지 외에 조건, 결정, MC/DC 등 복잡한 커버리지 측정은 디버
[첨단 헬로티] 불과 몇 년 사이에 생체 인증은 틈새 보안 기술에서 탈피해 현재 거의 모든 최신 스마트폰 모델에 탑재되는 기술이 됐다. 부분적으로 지문 인증의 대중화를 이끈 애플의 터치ID 덕분에 이제 우리는 주류 장치에서 생체 인증 기반 보안이라는 새로운 물결을 맞고 있다. 애플은 최신 아이폰 X에 IR 센서를 이용한 새로운 안면 인증 기능을 도입했다. 그렇다면 이제 안면 인증이 생체 인증 보안의 미래일까, 아니면 대중화하기에는 아직 충분히 준비가 안 된 걸까? 또는 반대로 지문 인증 방식이 보다 장기적으로 적합한 기술로 남을까? 편리한 보안 비밀번호는 수십 년 동안 컴퓨팅 시스템을 인증하는 데 사용되어 왔다. 그런데 왜 생체 인증을 사용할까? 간단히 답하면 편리함 때문이다. 생체 인증 시스템은 지문이나 홍채 인식, 안면 인식 기반이든 비밀번호보다 사용하기가 훨씬 편리하며, 실제 생활에서 편의성은 보안성을 높여준다. 잘 만든 비밀번호(기본적으로 무작위 문자와 숫자로 이루어진 긴 문자열)는 매우 안전한 형식의 인증이 될 수 있지만, 실제로 이러한 종류의 안전한 비밀번호는 만들기 어렵고 기억하기도 어렵다. 따라서 사람들은 종종 “abc123&rdqu
[첨단 헬로티] 세코툴스(Seco Tools) 툴링 시스템 제품 마케팅 및 R&D팀 최근 제조 업계 특히 절삭가공 분야에서 나타나는 현상 중 하나는 확장된 공구로 정밀 보어를 생산하고 선삭 작업을 수행하는 데 어려움이 가중되고 있다는 것이다. 바꿔 말하면 더 정밀한 공차와 실패 없는 반복 작업 능력에 대한 요구가 늘어나도 있다는 것이다. 새로운 고성능 피삭재 재질의 기계 가공은 갈수록 까다로워지고 기계 가공 시스템 내의 응력을 증가시킨다. 이 같은 이유로 제조업체들은 시간 단축과 비용 절감을 위해 다목적 기계 가공 공구를 사용한 깊은 보어 가공과 복잡한 구성 요소 선삭이 요구되는 단일 일체형 피삭재에 여러 부품을 통합하는 중이다. 이러한 과제 해결 방법을 모색 중인 제조업체들은 자사 기계 가공 시스템의 모든 요소를 연구하고 성공을 보장하는 기법 및 공구를 적용해야 한다. 이 주요 요소에는 기계 안정성, 공구 지지, 피삭재 클램핑, 절삭 공구 형상이 포함된다. 일반적으로 단단한 고정, 견고한 툴링, 세심한 공구 적용은 정확하고 생산적인 보링 및 깊은 선삭 작업의 기본 토대를 형성한다. 석유 및 가스, 발전, 항공우주 부품 생산업체는 확장 길이 공구를 사
[첨단 헬로티] 브랜드에 가장 적합한 인쇄 또는 마킹 솔루션 이해하는 것이 중요 해결 과제: 대부분의 국가에서 계란 카톤 박스에 추적 및 유통기한 정보 표시를 요구한다. 이는 최소한의 추적 기준을 확보하고, 소비자에게 계란의 신선도에 대한 정보를 제공한다. 다양한 계란 카톤 박스 재질과 소매업체 요구 사항을 감안할 때, 안정적이고 유연하고 관리하기 쉬운 카톤 박스 인쇄 솔루션을 확보할 수 있는 가장 좋은 방법은 무엇일까? 다양한 재질에 코드 인쇄 계란 카톤 박스는 대개 종이, 폴리스티렌 및 폴리에틸렌(PET, PETE), 이렇게 3가지 재질로 이루어진다. 종이 카톤 박스는 재생 용지 제품으로 만들어지며, 색상이 매우 다양하다. 폴리스티렌 카톤 박스는 다양한 색상으로 제공되며 플라스틱 카톤 박스는 일반적으로 투명하다. 계란 카톤 박스의 재질과 색상 역시 카톤 박스에 인쇄되는 정보의 가독성에 영향을 미칠 것이다. 레이저는 카톤 박스 표면에 에칭하는 방식으로 코드를 표시하기 때문에, 잉크 같은 별도의 재료가 필요하지 않다. 또한 레이저는 모든 표면에 뛰어난 인쇄 품질과 영속성을 제공한다. 레이저를 사용하면, 코팅된 종이 및 파란색 또는 녹색 같은 어두운 색상의 플
[첨단 헬로티] 머신비전 인터페이스 표준은 비전 기술에 적은 비용과 더 쉬운 사용을 가능하게 하는 다양한 전 세계 머신비전 표준의 포괄적 유형이다. 가이드라인은 다양한 인터페이스, 성능, 렌즈 마운트, 조명 및 시스템 적분기 표준이 포함되어 있다. 디지털 기술은 고속으로 가시광 및 비-가시광 에너지를 포착, 분석 및 사용하는 기능에 혁명을 일으키고 있다. 이에 따라서 제조 자동화, 공정 간소화 및 최적화, 그리고 물리적 환경에 대한 끊임없는 연구 개발을 가능하게 하는 비전 기술의 적용 확대가 가능하게 되었다. 1990년대 후반에 이러한 새로운 기술의 출현으로, 더 일반적인 비전 시스템 요소를 표준화함으로써 얻을 수 있는 큰 이점이 있음이 분명해 졌다. 이러한 이점으로 카메라 인터페이스 표준이 개발됨으로써, 비용이 절감되고, 시스템 설계/설치가 간단해지고, 구성품의 상호운용성이 가능하게 되었다. 이러한 첫 번째 예로서는 2000년의 Camera Link 표준이었으며, Camera Link HS, CoaXPress, GigE Vision 및 USB3 Vision과 같은 다른 표준으로 유도되었다. 또한 다양한 성능, 렌즈와 조명 표준이 개발되어 비전 기술이 급증하
[첨단 헬로티] 머신비전 카메라는 프로세스 제어, 제품 분류 또는 품질 검사 수행 등 점점 더 많은 제조 시스템에서 사용되고 있다. 사람들은 머신비전 카메라에만 중점을 두고 놓치고 있는 것이 있다. 바로 조명이다. 카메라가 정확하고 반복 가능한 결과를 도출해내는 것도 모두 조명이 있어야 가능한 일이다. B&R의 머신비전 전문가인 Andreas Waldl씨는 “조명은 모든 머신비전 시스템의 핵심 요소”라고 말했다. ▲ 카메라가 포착된 물체를 어떻게 인지하는지를 결정하는 것은 조명이다. 카메라가 포착된 물체를 어떻게 인지하는지를 결정하는 것은 조명이다. 빔의 강도, 각도, 파장 외에도 모든 차이를 만드는 두 가지 요인은 정밀한 타이밍과 지능형 제어다. 보통 현장에서 각각의 이미지 캡처, 조명 및 스트로브(strobe) 제어는 디지털 입력과 출력을 통해 처리된다. 왜냐하면 이 모두를 하나의 통합 포트폴리오로 제공하는 제조업체가 없기 때문이다. B&R 통합 머신비전 제품 매니저 Andreas Waldl씨는 “특정 머신비전 솔루션의 경우 일반적으로 카메라용, 스트로브 제어기용, 조명용, 기계 제어기용 4개의 하드웨어 공급
[첨단 헬로티] 딥러닝 비전검사 리딩기업 (주)라온피플의 이석중 대표와 AI(인공지능)가 IoT(사물인터넷)에 접목되면 엣지 컴퓨팅이 어떻게 스마트하게 운영될 수 있는지를 MTV의 지식PD [고우성의 테크리뷰]에서 알아봅니다. ▷[고우성 PD] 오늘 한 이야기 중에 탈 중심(Decentralization)이라는 말이 나왔는데, 뭔가요? ▶[이석중 대표] 모든 AI와 관련된 연산을 클라우드, 슈퍼컴퓨터, 고성능 서버에서 하는 게 아니고 단말기인 엣지(Edge) 쪽에서 하게 되면, 특히 고속 리스펀스 타임(신호 응답 시간)이 필요한 경우가 있습니다. 아니면 데이터 양이 너무 큰데, 망을 통해서 서버나 클라우드까지 갔다 오기에는 문제가 있는 경우, 단말기에서 AI (인공지능 솔루션)를 돌릴 수 있는 그런 디바이스가 있다면 훨씬 좋아지겠죠? 이것이 엣지 컴퓨팅의 개념이고요. 어찌 보면 엣지 컴퓨팅의 약화된 형태가 IoT라고 보면 될 것 같습니다. ▷[고우성 PD] 대표님은 IoT 쪽 엣지단에 AI와 관련된 디바이스가 활용될 거라고 보시는 겁니까? ▲엔비디아의 테그라 X시리즈 ‘X1’의 주요 특징 ▶[이석중 대표] 그런 경향들이 많이 늘어날 수
[첨단 헬로티] 최근 일본의 국내 인구가 감소함에 따라 물류업계 등에서는 인력 부족이 심화되고 있다. 그 중 하나인 편의점도 인력 부족 문제가 심각하며, 계산대 없는 Amazon Go와 같이 편의점 인력 부족 해소를 위해 많은 대응이 이루어지고 있다. 그러나 상품 진열․정리 작업의 자동화는 추진되지 않고 있으며, 여전히 사람이 작업을 하고 있다. 이 사회적 과제의 해결을 위한 첫걸음으로서 SICE가 주최하는 WRS Future Convenience Store Challenge 트라이얼 대회의 진열 폐기 태스크 부문은 귀중한 기회였다. 그림 1. 폐기 태스크의 규칙 개요 WRS Future Convenience Store Challenge의 진열 폐기 태스크 부문의 규칙은 주먹밥·도시락·커피를 선반에 진열하는 진열 태스크와 이미 선반에 놓여 있는 샌드위치의 유통 기한을 확인하고 유통 기한에 따라 샌드위치를 폐기하거나 정돈하는 폐기 태스크(그림 1 참조)로 나누어져 있다. 우리 팀은 앞에서 말한 진열 및 폐기의 양쪽 태스크를 모두 완수해 만점으로 우승하는 결과를 얻었다. 이 글에서는 무작위로 상품이 놓여 있는 상황에서 피킹을
[첨단 헬로티] 2020년에 열리는 World Robot Summit(이하 ‘WRS’)에서는 World Robot Challenge로서 4가지의 로봇 경기대회가 열린다. WRS는 ‘최첨단 로봇이나 로봇 기술, 로봇에 관련된 연구자·개발자 및 정부나 민간의 요인을 전 세계에서 모집, 모인 Robot Excellence가 경기나 전시를 통해 경연함으로써 생활이나 산업·사회가 어떻게 변화하는지를 제시하는 것’을 목적으로 하고 있으며, Future Convenience Store Challenge(이하 ‘FCSC’)은 서비스 로보틱스 카테고리의 경기대회로서 실시되고 접객, 진열·폐기, 화장실 청소의 3가지 경기 종목으로 구성된다. 이 글에서는 사전 대회로서 2017년 12월에 센다이에서 열린 FCSC 콘테스트에서 진열·폐기 태스크에 출장하는 것을 목적으로, 하드웨어에서부터 설계 제작한 시제작 로봇 JeLa-C1의 구성과 대회 당일의 동작 결과에 대해 소개한다. 또한, 이 글에서 설명하는 시제작 로봇은 대회까지의 준비 기간이 짧아 약 4개월 만에 설계 제
[첨단 헬로티] 일본에서는 제조업 분야에서 로봇을 활용한 노동 생산성의 향상이 달성된 경위가 있다. 그러나 서비스 산업 분야에서는 아직도 그 대부분의 작업을 인력에 의존하는 노동집약형 산업으로, 인력 부족·후계자 부족이라는 과제에 대응하기 위해서도 로봇을 적극적으로 활용하는 것이 요구되고 있다. 우리 그룹에서는 노동집약형 산업의 인력 부족 문제를 해결하기 위해 사회 실장을 위한 로봇 시스템 '로보틱스 솔루션'을 제창하고 있으며, 지금까지 통조림 제조 공정의 정량 충전 작업용 로봇 시스템 구축 등을 해왔다. 도매·소매업 혹은 숙박업이나 음식업 등에서는 사람이기 때문에 제공 가능한 서비스도 존재하지만, 그 한편으로 사람이 아니어도 가능한 단순 작업도 많이 존재한다. 예를 들면 Amazon에서는 상품 창고 내의 전자동화에 착수하고 있으며, 개별로 관리된 많은 상품군에서 주문에 따라 대상 상품을 로봇이 자동 반송한다. 이처럼 백야드의 대상품 작업은 반송이 그 대부분을 차지하고 있으며, 이 작업을 자동화할 수 있으면 사람은 반송된 상품의 체크나 대인 업무에 집중하는 것이 가능해진다. 소매업의 대표격이 되는 편의점은 전국에 거대한 체인 점포망을
[첨단 헬로티] 오사카시립대학에서는 옥외에서 2km 이상의 자율이동을 가능하게 하는 로봇 시스템을 기반으로, FCSC(Future Convenience Store Challenge)에 참가하기 위한 이동 매니퓰레이터를 개발했다. 대차의 이동 제어 시스템은 옥외의 사양과 동일하게 하고, FCSC의 진열·폐기 과제에 대응하기 위해 파지 대상의 인식과 매니퓰레이터 기능을 추가하는 것에 중점을 두고 개발했다. 이동 매니퓰레이터의 완성도를 그림 1에 나타냈다. 진열·폐기 과제에서 로봇은 백야드에서 진열 선반까지 이동한 후, 컨테이너 내에 들어간 상품을 진열하고 진열 작업 완료 후에 진열 선반의 상품을 회수하는 작업을 한다. 이 글에서는 이동 매니퓰레이터의 하드웨어 구성과 진열·폐기 과제를 수행하기 위한 소프트웨어 구성에 대해 설명한다. 또한, 소프트웨어 개발은 ROS(Robot Operating System)를 사용해서 하고 있다. 하드웨어의 구성 1. 이동대차 이동대차에는 본 연구실에서 개발한 Dulcinea을 사용했다. Dulcinea는 오카테크제의 MECROBOT을 채용하고 있으며, 차동식 2륜구동 이동대차이다. Dulcin
[첨단 헬로티] 가까운 미래에, 1조 개 이상의 센서가 전 세계에서 사용되며, 이러한 센서가 검출한 데이터를 유효 활용함으로써 전세계적 사회 문제를 해결한다는 ‘트릴리온 센서 시대’가 올 것으로 전망되고 있다. 현재, 전 세계의 많은 기업이 이러한 트릴리온 센서 시대를 실현하기 위한 전략을 강화하고 있다. 설계 난이도가 높은 AFE 트릴리온 센서 시대를 실현하기 위해서는 다양한 전자기기에 센서를 탑재할 필요가 있다. 스마트폰 및 태블릿 단말기, 웨어러블기기, 민생기기 및 FA 기기, 의료기기, 전력 그리드 기기, 자동차 등에 탑재해야 한다. 또한, 데이터 취득을 목적으로 하는 IoT (Internet of Things) 단말기에도 센서를 탑재해야 한다. 여기에서 문제가 되는 것은 이러한 센서를 전자기기에 탑재하는 설계 작업이다. 일반적으로 센서의 출력은 미세한 아날로그 신호이다. 이는 압력 센서, 온도 센서, 가속도 센서, 광 센서, 자기 센서 등 모두 동일하다. 따라서, 어떠한 센서를 사용하든지 출력을 그대로 마이컴으로 전달할 수는 없다. 센서의 출력을 OP Amp 등에서 증폭하고 필터를 통해 파형을 조정하여, A-D 컨버터를 통해 디
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