Robot
로봇
환경이나 자신의 상태를 감지하고, 판단한 결과에 따라 물리적으로 동작하는 기계입니다.
ROBOSSAM GLOSSARY INDEX
LESSON 01 · SCR-EDU-010
Robot
환경이나 자신의 상태를 감지하고, 판단한 결과에 따라 물리적으로 동작하는 기계입니다.
Automaton
Cam, Gear, Spring 같은 기계 구조로 미리 정해진 동작을 반복하는 장치입니다.
Automation
사람이 계속 개입하지 않아도 정해진 작업이나 절차가 수행되도록 만드는 기술입니다.
Servo
목표값과 실제 측정값의 차이를 줄이도록 동작을 계속 보정하는 제어 방식 또는 장치입니다.
Encoder
모터나 관절의 회전량, 각도 또는 속도를 측정해 제어기에 전달하는 센서입니다.
Feedback
동작 결과를 다시 측정해 다음 판단이나 제어 명령에 반영하는 과정입니다.
Closed-loop Control
출력 결과를 측정하고 오차를 보정하는 과정이 반복되는 제어 구조입니다.
SLAM
지도가 없는 환경에서 로봇의 위치를 추정하면서 주변 지도를 동시에 만드는 기술입니다.
AMCL
이미 만들어진 지도와 센서 데이터를 이용해 로봇이 지도 위 어디에 있는지 추정하는 방법입니다.
ROS
로봇 프로그램을 기능별로 나누고 메시지로 연결할 수 있게 돕는 Software Framework입니다.
ROS 2
분산 통신, 실시간성, 보안과 다양한 환경 지원을 강화한 ROS의 다음 세대입니다.
Physical AI
AI가 실제 물리 세계를 감지하고 판단하며 로봇의 행동으로 결과를 만들어 내는 기술 영역입니다.
LESSON 02 · SCR-EDU-011
Sense
센서로 환경과 로봇 자신의 상태를 측정해 프로그램이 처리할 수 있는 데이터로 바꾸는 단계입니다.
Decide
측정값으로 현재 상태를 추정하고 목표와 안전 조건을 고려해 다음 행동을 선택하는 단계입니다.
Act
판단 결과를 모터나 구동기에 명령하여 물리적인 움직임으로 실행하는 단계입니다.
Closed Loop
동작 결과를 다시 측정하고 다음 판단에 반영하는 과정이 끊임없이 이어지는 제어 구조입니다.
Sensor
거리, 빛, 힘, 회전 같은 물리량을 로봇 프로그램이 사용할 수 있는 전기 신호와 숫자로 바꾸는 장치입니다.
Controller
센서 정보와 목표를 바탕으로 로봇이 수행할 동작 명령을 계산하는 장치 또는 프로그램입니다.
Actuator
제어 명령을 회전, 직선 운동이나 힘 같은 실제 물리 동작으로 바꾸는 장치입니다.
Timestamp
센서 데이터가 언제 측정되었는지를 나타내며 데이터의 최신 여부와 시간 정렬에 사용되는 정보입니다.
Frame
센서 값이나 물체 위치가 센서, 로봇 몸체 또는 지도 중 어디를 기준으로 표현되었는지 나타냅니다.
Estimation
불완전하고 오차가 있는 센서 값으로 로봇과 환경의 실제 상태를 가능한 정확하게 계산하는 과정입니다.
Latency
센서 측정부터 계산과 통신을 거쳐 동작 명령이 실제로 반영되기까지 걸리는 시간입니다.
Control Frequency
로봇의 감지·판단·명령 갱신 과정이 1초에 몇 번 반복되는지를 나타내는 값입니다.
Jitter
처리나 통신에 걸리는 시간이 매번 일정하지 않고 달라지는 현상입니다.
Fail-safe
센서나 통신에 문제가 생겼을 때 위험한 동작을 계속하지 않고 속도를 제한하거나 안전하게 정지하는 원칙입니다.
Autonomy
로봇이 사람의 실시간 개입 없이 상황을 인식하고 행동을 선택할 수 있는 범위입니다.
LESSON 03 · SCR-EDU-012
Subsystem
복잡한 로봇 전체에서 전원, 구동, 감지처럼 하나의 주요 역할을 담당하는 하위 시스템입니다.
Power System
에너지를 저장하고 필요한 전압으로 변환해 각 부품에 안전하게 분배하고 차단하는 계통입니다.
BMS
배터리의 전압, 전류와 온도를 감시하고 위험한 충전·방전 상태에서 보호하는 장치입니다.
DC-DC Converter
배터리의 직류 전압을 센서, 컴퓨터와 모터 계통이 요구하는 다른 직류 전압으로 바꾸는 장치입니다.
Motor Driver
제어기의 작은 명령 신호를 모터에 필요한 전압과 전류로 변환해 공급하는 장치입니다.
Gearbox
모터의 빠른 회전 속도를 낮추고 출력 토크를 높여 로봇 관절이나 바퀴에 전달하는 기구입니다.
Backlash
회전 방향이 바뀔 때 기어 사이의 틈 때문에 입력 변화가 출력에 바로 전달되지 않는 현상입니다.
Position Control
관절이나 바퀴가 지정한 위치 또는 각도에 도달하도록 제어하는 방식입니다.
Velocity Control
모터나 이동체가 지정한 속도 또는 각속도를 유지하도록 제어하는 방식입니다.
Torque Control
모터가 목표로 한 회전력이나 힘을 만들도록 전류와 출력을 조절하는 방식입니다.
Cascade Control
위치, 속도, 전류 같은 제어 고리를 여러 겹으로 구성하고 안쪽 고리를 더 빠르게 동작시키는 구조입니다.
Proprioceptive Sensor
Encoder나 전류 센서처럼 로봇 자신의 관절, 속도, 힘과 상태를 측정하는 센서입니다.
Exteroceptive Sensor
Camera나 LiDAR처럼 로봇 주변의 물체, 거리와 환경을 측정하는 센서입니다.
SBC
운영체제와 고성능 연산을 이용해 인식, 계획과 ROS 2 프로그램을 실행하기 좋은 소형 컴퓨터입니다.
MCU
프로세서, 메모리와 주변 장치를 한 칩에 넣어 빠르고 예측 가능한 저수준 제어에 사용하는 장치입니다.
Command Timeout
정해진 시간 동안 새 명령이 오지 않으면 이전 명령을 폐기하고 감속이나 정지 상태로 전환하는 안전 기능입니다.
Emergency Stop
소프트웨어나 통신 고장까지 고려해 위험한 움직임을 가능한 한 안전하게 정지시키는 독립적인 안전 기능입니다.
LESSON 04 · SCR-EDU-013
Manipulator
여러 관절과 링크를 움직여 물체를 잡거나 가공하는 작업을 수행하는 로봇 기구입니다.
End Effector
그리퍼나 용접 토치처럼 로봇팔 끝에 장착되어 대상과 직접 상호작용하는 도구입니다.
Degree of Freedom
로봇이 서로 독립적으로 움직일 수 있는 위치와 회전 방향의 수입니다.
Workspace
로봇팔의 말단 장치가 실제로 도달할 수 있는 위치와 자세의 범위입니다.
Singularity
로봇 기구의 특정 자세에서 일부 방향의 움직임을 만들기 어렵거나 매우 큰 관절 속도가 필요한 상태입니다.
Payload
로봇이 정해진 성능과 안전 조건을 유지하며 다룰 수 있는 도구와 물체의 허용 무게입니다.
Differential Drive
좌우 바퀴의 속도 차이를 이용해 전진, 후진과 회전을 만드는 이동 방식입니다.
Holonomic Drive
로봇의 현재 자세를 바꾸지 않고도 평면의 여러 방향으로 즉시 이동할 수 있는 구동 방식입니다.
Ackermann Steering
자동차처럼 앞바퀴의 조향각과 구동 속도로 곡선을 따라 이동하는 방식입니다.
AGV
자기 테이프, 표식이나 정해진 경로 같은 시설 인프라를 주로 따라 물류를 운반하는 차량입니다.
AMR
센서와 지도를 이용해 자신의 위치를 추정하고 주변 상황에 맞춰 경로를 계획하는 이동 로봇입니다.
Mobile Manipulator
이동 로봇 기반과 로봇팔을 결합하여 장소를 옮겨 다니며 물체 조작 작업을 수행하는 로봇입니다.
UAV
사람이 탑승하지 않고 원격 또는 자율 제어로 비행하는 항공 로봇입니다.
ROV
케이블 통신 등을 이용해 작업자가 원격으로 조종하는 수중 로봇입니다.
Humanoid
사람이 사용하는 환경과 도구에 적응하도록 몸통, 팔과 다리 등 인간과 비슷한 형태로 설계한 로봇입니다.
LESSON 05 · SCR-EDU-014
Force
물체의 직선 운동 상태를 바꾸는 원인이며 질량과 가속도의 곱으로 나타낼 수 있습니다.
Torque
회전 운동을 변화시키는 효과로, 힘과 회전축에서 힘이 작용하는 거리의 곱으로 나타냅니다.
Moment of Inertia
물체의 질량과 회전축에 대한 질량 분포가 회전 속도 변화에 저항하는 정도입니다.
Kinematics
힘을 직접 다루지 않고 Robot의 위치, 자세와 속도 사이의 기하학적 관계를 계산하는 분야입니다.
Dynamics
질량, 관성, 힘과 Torque가 Robot의 운동을 어떻게 변화시키는지 다루는 분야입니다.
Forward Kinematics
이동 Robot에서는 측정한 Wheel 속도로 Robot 중심의 선속도와 각속도를 구하는 계산입니다.
Inverse Kinematics
이동 Robot에서는 원하는 Robot 선속도와 각속도를 각 Wheel의 목표 속도로 바꾸는 계산입니다.
Twist
ROS 2에서 물체의 3축 선속도와 3축 각속도를 함께 표현하는 Message 형식입니다.
Odometry
Wheel이나 관성 Sensor의 상대 이동량을 누적해 Robot의 위치와 자세 변화를 추정하는 방법입니다.
Pose
기준 좌표계에서 물체가 어디에 있고 어느 방향을 향하는지를 함께 나타낸 상태입니다.
Track Width
차동 구동 Robot에서 좌우 Wheel 접촉점 중심 사이의 거리입니다.
Drift
상대 측정 오차가 적분되면서 시간이 지날수록 위치나 자세 추정이 실제 값에서 벗어나는 현상입니다.
Calibration
실측 결과와 기준값을 비교해 Wheel 반지름 같은 Model Parameter의 계통 오차를 줄이는 과정입니다.
LESSON 06 · SCR-EDU-015
Open-loop Control
실제 결과를 측정해 되먹이지 않고 미리 정한 입력이나 명령으로 대상을 작동시키는 방식입니다.
Setpoint
Controller가 Plant의 출력이 도달하도록 만들려는 원하는 기준값입니다.
Measurement
Sensor를 통해 얻은 제어 대상의 실제 상태 또는 출력값입니다.
Error
음의 Feedback에서 목표값과 측정값의 차이로 일반적으로 목표값에서 측정값을 빼서 구합니다.
Plant
Controller의 출력을 받아 움직이며 원하는 상태로 제어하려는 실제 System입니다.
Disturbance
제어 명령 외에 경사, 바람이나 하중처럼 Plant의 출력에 영향을 주는 요소입니다.
PID Control
현재 오차, 누적 오차와 오차 변화율을 조합해 제어 출력을 계산하는 방식입니다.
Overshoot
측정값이 목표값에 접근하는 과정에서 목표를 넘어서는 현상 또는 그 최대 크기입니다.
Steady-state Error
충분한 시간이 지나 응답이 안정된 뒤에도 목표값과 측정값 사이에 남는 차이입니다.
Saturation
Controller 요구값이 Actuator의 허용 한계를 넘어 실제 출력이 더 증가하지 못하는 상태입니다.
Integral Windup
출력 포화나 막힘 중 오차가 계속 누적되어 이후 큰 Overshoot와 느린 회복을 만드는 현상입니다.
Anti-windup
Clamping, Conditional Integration이나 Back-calculation으로 과도한 적분 누적을 막는 방법입니다.
Derivative Kick
Setpoint가 급변할 때 오차 미분값과 제어 출력이 순간적으로 크게 튀는 현상입니다.
Low-pass Filter
느린 변화는 통과시키고 빠른 Noise 성분을 줄여 신호를 부드럽게 만드는 Filter입니다.
Feedforward
Model이나 목표 상태로 예상한 필요 출력을 Error가 생기기 전에 먼저 제공하는 제어 방법입니다.
Cascaded Control
Position, Velocity와 Current처럼 빠르기가 다른 여러 Feedback Loop를 안쪽과 바깥쪽으로 겹쳐 구성하는 방식입니다.
Bumpless Transfer
Controller Mode가 바뀔 때 출력이 갑자기 튀지 않도록 내부 상태와 현재 출력을 맞추는 방법입니다.