매뉴얼 안내
저희 힘토크 센서를 구매해 주셔서 감사합니다.
이 매뉴얼에는 AIDIN ROBOTICS AFT150-D50-EC를 올바르게 사용하기 위해 필요한 정보가 포함되어 있습니다.
소프트웨어를 사용할 때 반드시 매뉴얼을 주의 깊게 읽어주시기 바랍니다.
로봇 시스템이 정해진 조건 외에서 사용될 경우 제품의 기본 성능이 발휘되지 않을 수 있음을 유의하시기 바랍니다.
이 매뉴얼에서는 힘토크 센서 사용 시 발생할 수 있는 위험과 그 결과를 설명하고 있습니다.
안전하고 올바르게 사용하기 위해 이 매뉴얼에 기재된 안전 수칙을 반드시 준수하시기 바랍니다.
주의사항
이 매뉴얼은 AIDIN ROBOTICS의 허가 없이 복사, 복제 또는 공유할 수 없습니다.
매뉴얼이나 제공된 지침에 오류가 있을 경우 당사에 알려주시기 바랍니다.
제조업체
에이딘로보틱스
경고 및 주의
이 기호는 관련 지침을 제대로 따르지 않을 경우 심각한 부상 또는 사망 위험이 있음을 나타냅니다.
이 기호는 관련 지침을 제대로 따르지 않을 경우 인명 피해나 장비 및 시설의 물리적 손상 위험이 있음을 나타냅니다.
AIDIN ROBOTICS의 AFT150-D50-EC 센서는 **CE 인증 “A 등급”**을 충족합니다.
1. 소개
1.1 스마트 6축 힘/토크 센서, AFT150-D50
1.2 주요 특징
•
스마트 6축 힘/토크 센서
•
일체형 센서 (별도의 증폭기 불필요)
•
디지털 출력 통신 지원 (CAN 등)
•
간편한 설치 및 데이터 수집
•
그리퍼, 로봇 핸드, 협동 로봇, 산업용 로봇에 적합
1.3 사양
Index | Unit | Value |
Operating voltage | VDC | 5 |
Max. safe excitation voltage | VDC | 12 |
Nominal force range(F_XYZN) | N | 150 |
Nominal torque range(M_XYZN) | Nm | 7.5 |
Limit force (F_XYZL) | N | 300 |
Limit torque(M_XYZL) | Nm | 10 |
Dimensions | mm | D50 x H17.7 |
Weight | g | 60 |
Temperature | ℃ | 10-50 |
Sample rate | Hz | 1000 |
Interfaces | 1,000Kbps | CAN, CAN-FD |
Wire | Length: 15cm | For User: CAN_H / CAN_L / VCC / GND |
2. 설치가이드
2.1 기본 구성품
•
AFT150-D50 * 1EA
2.2 마운팅
M4 볼트 체결 시 3.6Nm의 토크가 필요합니다
사용되는 M4 볼트는 두 가지 종류가 있습니다.
•
첫 번째는 센서를 하단 부위에 고정하는 볼트로, 길이가 최소 12.5mm 이상이어야 합니다.
•
두 번째는 센서 상단 플레이트와 접촉하는 상단 부위에 사용하는 볼트로, 센서 내부로 3mm 이상 돌출되지 않아야 합니다.
조립 시 주의해 주시기 바랍니다.
•
내·외부 볼트를 분해할 경우 성능이 보장되지 않으며, A/S가 불가능합니다.
•
센서 체결 순서
•
케이블 절단 및 과도한 당김 주의
•
센서 라인이 로봇의 움직임에 따라 당겨지지 않도록 반드시 로봇에 고정해 주십시오.
◦
케이블 타이 등을 사용하여 로봇에 직접 고정하거나, 다른 배선처럼 묶음 형태로 케이블 타이로 고정하지 마십시오.
◦
벨크로(Velcro)를 사용하여 로봇에 고정하는 것을 권장하며, 다른 선들과 함께 묶음 형태로 고정할 때도 반드시 벨크로를 사용해 주십시오.
지정된 체결 토크를 따르지 않을 경우, 성능이 보장되지 않습니다.
센서 라인이 로봇에 고정되지 않은 상태에서 당겨지면, 출력 신호에 노이즈가 발생할 수 있습니다.
2.3 축&도면
도면:
2.3 와이어링(배선)
2.3.1 케이블 오픈 엔드
•
케이블 핀 배열
◦
길이: 15cm
◦
+5V: 빨강
◦
GND: 검정
◦
CAN High: 흰색
◦
CAN Low: 파랑
2.4 기본 데이터 출력 속도
•
출력 속도는 100 Hz에서 1000 Hz까지 변경할 수 있습니다.
•
변경 방법은 아래의 “2.5 모드 설정”을 참고하시기 바랍니다.
•
CAN-2.0
◦
기본 전송 속도(Nominal bitrate): 1 Mbps
◦
데이터 전송 속도(Data bitrate): 1 Mbps
◦
RX ID MASK: 0x2200x22F, 0x3200x32F
•
CAN-FD
◦
기본 전송 속도(Nominal bitrate): 1 Mbps
◦
데이터 전송 속도(Data bitrate): 4 Mbps (BRS 모드)
◦
RX ID MASK: 0x2200x22F, 0x3200x32F
2.5 모드 세팅
CAN ID | Data[0] | Data[1]~ |
0x220 or 0x320 | 0x01 | BID(Board ID) setting → Not used |
0x02 | Bias setting | |
0x03 | Trasmitting mode setting0 : INT without temperature compensation1 : INT with temperature compensation2 : INT Combined without temperature compensation (FD only)3 : INT Combined with temperature compensation (FD only)4 : Float Combined without temperature compensation (FD only)5 : Float Combined with temperature compensation (FD only) | |
0x04 | CAN TX mode setting0 : CAN 2.0 mode1 : CAN FD mode | |
0x05 | Sample rate setting0 : RATE 100Hz1 : RATE 250Hz2 : RATE 500Hz3 : RATE 1000Hz | |
0xFF | Factory Reset mode etc… |
센서 신호를 안정화하기 위해 약 30분간 구동하는 것을 권장합니다.
* 사용하기 전에 최소 10분 이상 센서 데이터를 켜 두시기 바랍니다.
센서 출력 데이터의 최초 10분 동안은 데이터가 흔들릴 수 있습니다.
2.5.1 힘 & 토크 데이터 변환
힘 INT 전송 모드 (data[0] : 0x03, data[1] : 0/1)
ID | DLC | data[0] | data[1] | data[2] | data[3] | data[4] | data[5] |
0x230- CAN 2.0 mode0x330- CAN FD mode | 6 | Fx(LSB) | Fx(MSB) | Fy(LSB) | Fy(MSB) | Fz(LSB) | Fz(MSB) |
•
Fx 출력값 = Fx(MSB)*256 + Fx(LSB)
•
Fy 출력값 = Fy(MSB)*256 + Fy(LSB)
•
Fz 출력값 = Fz(MSB)*256 + Fz(LSB)
•
Force[N] = Force Output/100
최종 계산된 힘(Force)과 토크(Torque) 값은 16비트 정수형으로 변환(cast)해야 합니다.
토크 INT 전송 모드 (data[0] : 0x03, data[1] : 0/1)
ID | DLC | data[0] | data[1] | data[2] | data[3] | data[4] | data[5] |
0x231- CAN 2.0 mode0x331- CAN FD mode | 6 | Tx(LSB) | Tx(MSB) | Ty(LSB) | Ty(MSB) | Tz(LSB) | Tz(MSB) |
•
Tx 출력값 = Tx(MSB)*256 + Tx(LSB)
•
Ty 출력값 = Ty(MSB)*256 + Ty(LSB)
•
Tz 출력값 = Tz(MSB)*256 + Tz(LSB)
•
Torque[Nm] = Torque Output/1000
최종 계산된 힘(Force)과 토크(Torque) 값은 16비트 정수형으로 변환(cast)해야 합니다.
INT 결합 전송 모드 (data[0] : 0x03, data[1] : 2/3, )
ID | DLC | data[0] | data[1] | data[2] | data[3] | data[4] | data[5] | data[6] | data[7] | data[8] | data[9] | data[10] | data[11] |
0x332 | 12 | Fx(LSB) | Fx(MSB) | Fy(LSB) | Fy(MSB) | Fz(LSB) | Fz(MSB) | Tx(LSB) | Tx(MSB) | Ty(LSB) | Ty(MSB) | Tz(LSB) | Tz(MSB) |
•
Fx 출력값 = Fx(MSB)*256 + Fx(LSB)
•
Fy 출력값 = Fy(MSB)*256 + Fy(LSB)
•
Fz 출력값 = Fz(MSB)*256 + Fz(LSB)
•
Tx 출력값 = Tx(MSB)*256 + Tx(LSB)
•
Ty 출력값 = Ty(MSB)*256 + Ty(LSB)
•
Tz 출력값 = Tz(MSB)*256 + Tz(LSB)
•
Force[N] = Force Output/100
•
Torque[Nm] = Torque Output/1000
최종 계산된 힘(Force)과 토크(Torque) 값은 16비트 정수형으로 변환(cast)해야 합니다.
Float 결합 전송 모드 (data[0] : 0x03, data[1] : 4/5, )
ID | DLC | data[0~3] | data[4~7] | data[8~11] | data[12~15] | data[16~19] | data[20~23] |
0x332 | 24 | Fx | Fy | Fz | Tx | Ty | Tz |
•
uint32_t Fx_Raw = (Fx(MSB) << 24) | (Fx(3rd) << 16) | (Fx(2nd) << 8) | (Fx(LSB));
•
float Fx_Output = *(float *)&Fx_Raw ;
•
uint32_t Fy_Raw = (Fy(MSB) << 24) | (Fy(3rd) << 16) | (Fy(2nd) << 8) | (Fy(LSB));
•
float Fy_Output = *(float *)&Fy_Raw ;
•
uint32_t Fz_Raw = (Fz(MSB) << 24) | (Fz(3rd) << 16) | (Fz(2nd) << 8) | (Fz(LSB));
•
float Fz_Output = *(float *)&Fz_Raw ;
•
uint32_t Tx_Raw = (Tx(MSB) << 24) | (Tx(3rd) << 16) | (Tx(2nd) << 8) | (Tx(LSB));
•
float Tx_Output = *(float *)&Tx_Raw ;
•
uint32_t Ty_Raw = (Ty(MSB) << 24) | (Ty(3rd) << 16) | (Ty(2nd) << 8) | (Ty(LSB));
•
float Ty_Output = *(float *)&Ty_Raw ;
•
uint32_t Tz_Raw = (Tz(MSB) << 24) | (Tz(3rd) << 16) | (Tz(2nd) << 8) | (Tz(LSB));
•
float Tz_Output = *(float *)&Tz_Raw ;
•
Force[N] = 힘 출력
•
Torque[Nm] = 토크 출력
최종 계산된 힘(Force)과 토크(Torque) 값은 실수형(float)으로 변환(cast)해야 합니다.
데이터 조합은 반드시 리틀 엔디안(little-endian) 형식을 따라야 합니다.
2.5.2 디바이스
PCAN-USB FD 장치 (USB → CAN FD)
•
다른 CAN 지원 보드를 사용할 수도 있지만, 샘플 프로그램을 사용하려면 반드시 Peak-System 컨버터를 사용해야 합니다.
•
2.6 Force/Torque Out of Range
센서는 단일 축 부하 기준으로 정격 용량(Nominal Capacity)까지 동작할 수 있습니다. 명목 용량을 초과한 측정값은 올바르지 않으며 유효하지 않습니다.
복합 부하(composite loading)의 정력 용량은 다음 다이어그램에서 복합 부하 시나리오를 보여줍니다. 센서는 정상 동작 영역을 벗어나서는 작동할 수 없습니다.
다음 그래프는 AFT200-D50-C 센서를 사용하여 높은 정밀도 또는 중간 정밀도가 요구되는 응용 분야에서 적용 가능한 페이로드(payload)와 툴(tool) 길이 범위를 보여줍니다.
•
Fxy 축과 Tz 축에서 사용되는 보정 범위(calibrated range)의 총 비율이 105%를 초과합니다. 아래 Fxy, Tz 수식을 참고하십시오.
•
Fz 축과 Txy 축에서 사용되는 보정 범위(calibrated range)의 총 비율이 105%를 초과합니다. 아래 Fz, Txy 수식을 참고하십시오.
3. 소프트웨어
3.1.1 PCAN-View
•
PCAN 뷰모드
