산업용 로봇의 움직임에서 목표 위치와 이동 경로가 매우 중요합니다.
여기서, 로봇의 이동 경로는 어떤 공간에서 이동하느냐에 따라 나뉠 수 있는데, 로봇팔을 포함한 산업용 로봇의 경우 일반적으로
두 가지 공간(Two different space)이 있습니다.
조인트 공간(Joint space)
로봇팔은 링크와 조인트로 구성되어 있고, 조인트 각도에 따라 특정한 포즈(Pose)를 취합니다. 그리고, 모터에 의해 조인트 각도를 제어합니다. 결국, 제어기를 통해 직접적으로 구동할 수 있는 부분은 조인트 각도(Joint angle)입니다.
로봇은 목표 위치를 향해 이동할 때, 각각의 위치는 특정한 조인트 각도를 갖습니다. 즉, 목표 위치 마다 목표 조인트 각도가 정해져 있습니다.
로봇을 이동시킬 때, 가장 직접적인 제어 대상인 조인트 각도만을 고려하여 움직이는 것을 조인트 무브(Joint move)라고 합니다. 이 경우, 조인트 좌표계(Joint coordinate system)상에서 로봇을 제어한다고 표현합니다.
즉, 조인트 공간(Joint space)란, 조인트 좌표계로 로봇을 표현하는 공간이며, 조인트 각도가 중심이 되는 공간입니다.
직선 공간(Linear space)
로봇과 달리, 사람은 데카르트 좌표계(Cartesian coordinate system)를 기준으로 하는 3차원 직선 공간(Linear space)에 살고 있습니다.
로봇에 작업을 지시할 때, 로봇 TCP(Tool Center Point, 툴중심점)의 위치와 자세를 직선 공간 상에서 티칭하게 된다면 편리합니다.
하지만, 우리에게 친숙한 직선 공간에서 로봇을 이동시키기 위해서는, 데카르트 좌표계의 로봇 포즈를 조인트 공간 상의 좌표로 변환해야 합니다. 이러한 계산을 기구학(Kinematics)라고 합니다.
베이스(Base) : 고정 부분(grounded)
링크(Link) : 관절에 연결되는 로봇 팔 부분.
조인트(Joint) : 링크에 연결하는 부위로 보통 모터의 회전을 통해 움직임을 만든다.
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