CAD/BOM 기반 로봇 조립 계획 및 인간-로봇 협업 정보시스템 연구
Robot Assembly Planning and Human-robot Collaboration Systems via Integrated CAD and BOM Databases
연구 내용
통합 CAD와 BOM 데이터베이스를 기반으로 로봇 조립 공정과 경로를 자동 생성하고 HRC 실행을 지원하는 연구
통합 CAD와 BOM 데이터베이스를 기반으로 로봇 조립 계획을 생성하는 정보시스템 아키텍처를 설계합니다. STEP CAD로부터 형상 데이터와 제품 구조 데이터를 객체로 분리해 저장하고, 형상 기반으로 구성요소의 형상 특징과 조립 방향을 식별한 뒤 시퀀싱과 제조 BOM을 구성합니다. 조립 경로는 로봇 데이터로 표현하며, HRC를 위해 BOM 편집기, 로봇 경로 시뮬레이터, 인터랙티브 언어 등 인터페이스 계층을 제공하여 작업자와 로봇의 실행 제어를 연결합니다. FreeCAD, MariaDB, 웹 애플리케이션 서버 기반 구현을 통해 실험 적용성을 검증합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
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관련 프로젝트
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연구 흐름
초기에는 CAD 형상과 제품 구조, 로봇 데이터 간 연결을 전제로 조립 계획용 아키텍처를 구성하고, 조립 중 엔드이펙터 위치를 CAD 형상 데이터로부터 자동 산출하는 방향으로 연구를 수행했습니다. 2021년에는 통합 데이터베이스와 응용 계층을 포함한 로봇 조립 계획 구조를 제안하고 구현했습니다. 2023년에는 STEP 기반 CAD 파일을 CAD/ B0M 객체로 번역하여 공정 BOM 형태의 조립 계획을 자동 생성하는 시스템으로 확장했습니다. 같은 해 HRC를 위한 공유 데이터베이스 기반 인터페이스 계층을 제안하며, 작업자-로봇 간 커뮤니케이션과 실행 제어의 기능을 구체화했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- CAD-투-조립계획 자동화
- 공정 BOM 기반 로봇 작업지시
- 로봇 경로 시뮬레이션
- HRC 작업자 인터페이스 설계
- 조립 방향 및 시퀀스 도출
- 형상 기반 엔드이펙터 배치
- STEP 기반 데이터 변환 파이프라인
- 로봇 티칭 데이터 관리
- 조립 공정 검증용 실행 모델
- 웹 기반 엔지니어링 시스템 연동
관련 논문
구분
제목
Developing an Architecture of Robot Assembly Planning System based on Integrated CAD and BOM Databases
Developing an Architecture of an Automated Robot Assembly Planning System based on CAD and BOM Databases
Developing a Layer of System Architecture for Human-robot Collaboration Based on CAD and BOM Databases