6 축 로봇과 4축 로봇

일반적으로 산업용 로봇은 6축과 4축으로 분류됩니다.

그리고 6축 로봇은 "수직다관절", 4축 로봇은 "수평다관절" 또는 "스카라" 라고 부릅니다.

 

Staubli Robotics / 6축 로봇 (TX2 시리즈)

 

Staubli Robotics / 4축 로봇 (TS2 시리즈)

그렇다면 로봇은 왜 6축과 4축으로 만들어질까요?

 

이 질문에 답변을 하기 위해서는 자유도 (DOF, Degree of freedom)에 대한 설명이 필요합니다.

 

자유도에 대한 사전적 정의는 다음과 같습니다.

 

"어떤 물체의 운동을 설명하기 위해 필요한 변수의 개수"

 

이를 어떤 3차원 공간에 있는 물체 적용한다면,

 

물체의 위치를 설명하기 위해서는 X, Y, Z 가 필요합니다. 기준점을 기준으로 X, Y, Z 방향으로 어떤 위치에 있는지를 설명할 수 있습니다.그런데 물체의 위치라는 것은 X, Y, Z 만으로 정의할 수 없습니다. 바로 물체의 회전이 함께 정의되어야 하기 때문입니다.

이를 위해 X, Y, Z 축에 대한 물체의 회전 (앞으로 RX, RY, RZ 라고 부르겠습니다.) 값이 필요합니다.

 

결국 3차원 공간에서 물체의 위치는 6개 (X, Y, Z, RX, RY, RZ) 를 통해 정의할 수 있으므로 6 자유도 입니다.

 

위의 자유도가 다수의 산업용 로봇이 6개의 모터를 갖는 6축 로봇인 이유입니다.

6축 로봇은 6개의 모터를 사용하여 (작업공간 내부의) 모든 위치와 회전을 구현할 수 있습니다.

 

4축 로봇은 6개의 자유도에서 RX, RY 를 제외한 동작을 할 수 있도록 설계되어 있습니다.