로봇공학 입문 3판

책의 기본 정보

출판사

GS인터비전

출간일

2022-08-30

분량

438쪽

ISBN

9791155764077

어떤 내용을 다루나요?

로봇이 팔을 뻗거나 바퀴로 이동하는 모습을 보고 나면 그 위치와 방향을 어떻게 계산하는지 궁금해집니다. 『로봇공학 입문』 3판은 그런 질문을 수학적 표현과 모델로 옮기는 교재입니다. 로봇의 공간표시와 기구학을 다루고 이동로봇의 특징, 기구학과 동력학, 제어시스템으로 범위를 넓힙니다. 로봇 기술을 처음 구경하는 교양서보다 움직임을 공학적으로 공부하려는 독자에게 더 직접적인 선택입니다.

앞부분에는 로봇의 정의와 응용, 분류와 구조가 놓입니다. 같은 로봇이라는 이름 아래 서로 다른 문제를 푸는 장치가 있다는 점부터 구분할 수 있습니다. 고정된 곳에서 작업하는 팔과 이동하면서 작업하는 장치는 기술의 일부를 공유하더라도 같은 모델로 간단히 취급할 수 없습니다. 이 책을 선택하기 전에 자신이 관심 있는 대상이 매니퓰레이터인지 이동로봇인지 적어두면 필요한 설명을 찾는 데 도움이 됩니다.

공간표시에서는 위치와 방위, 프레임과 변환의 표현을 살펴봅니다. 눈으로는 알 것 같은 움직임을 계산하려면 무엇을 기준으로 나타낼지 먼저 정해야 합니다. 숫자로 된 좌표를 보았을 때 그것이 어느 기준에서의 값인지 묻는 습관이 필요한 이유입니다. 독자는 책의 그림과 표현을 나란히 보며 같은 대상을 서로 다른 기준으로 나타냈을 때 설명이 어떻게 달라지는지 정리해볼 수 있습니다.

로봇 매니퓰레이터의 기구학에서는 좌표계를 이용한 표현과 역기구학을 다룹니다. 관절 쪽의 정보를 알고 끝부분의 상태를 구하는 질문과, 원하는 끝부분의 상태에서 필요한 관절 정보를 찾는 질문은 출발점이 다릅니다. 이 구분을 먼저 이해하면 이름이 비슷한 계산을 섞지 않게 됩니다. 책의 설명을 따라가려면 행렬과 기초 수학을 읽을 준비가 필요하므로 수식을 피하는 입문서를 찾는 독자에게 같은 방식으로 권하지는 않습니다.

이동로봇에서는 바퀴의 특징과 자유도, 좌표변환과 자코비안, 위치 추정에 관한 내용을 살펴봅니다. 팔의 움직임을 배우는 것과 바닥 위에서 움직이는 로봇을 다루는 일 사이의 차이가 구체적으로 나타납니다. 여러 모델을 읽을 때에는 무엇을 단순화했고 어떤 조건을 가정했는지 표시해보세요. 한 예제에서 얻은 계산 방법을 모든 이동 방식에 그대로 적용하는 것보다 모델의 조건을 설명하는 공부가 중요합니다.

동력학과 제어시스템은 위치의 관계를 넘어서 운동을 만들고 조절하는 문제로 이어집니다. 책은 이동로봇의 동력학 모델링과 제어시스템의 종류, 동작오차와 주변 환경의 모델링을 다룹니다. 이를 읽을 때에는 움직일 수 있다는 사실과 원하는 상태를 계속 유지할 수 있다는 주장을 구분해야 합니다. 실제 장비를 운용하는 절차를 대신하기보다 로봇의 운동과 제어를 설명하는 이론적 기반으로 두는 것이 맞습니다.

한국어 3판은 2022년 출간됐습니다. 뒤의 로봇 산업 전망은 그 출간 시점의 서술로 구분하고 현재 시장 수치나 기업 성과를 알려주는 자료로 사용하지 않습니다. 이 책을 고른 이유는 공간표현과 매니퓰레이터·이동로봇의 모델을 함께 다루는 학습 범위가 분명하기 때문입니다. 감각과 판단 기술의 전체 그림이 궁금한 독자와 운동을 수식으로 표현하고 싶은 독자는 서로 다른 첫 책을 골라도 좋습니다.

특징

위치와 방위·프레임·좌표변환을 다룹니다. 로봇의 움직임을 계산할 공통 표현을 배우려는 독자에게 맞습니다.

고정 매니퓰레이터와 이동로봇을 함께 살펴봅니다. 대상이 달라질 때 모델의 조건도 어떻게 달라지는지 비교할 수 있습니다.

기구학·동력학·제어의 범위를 구분합니다. 움직임의 기하학적 관계와 힘·조절의 문제를 나누어 공부하기 좋습니다.

행렬을 포함한 수학적 표현을 사용하는 교재입니다. 수식 없는 기술 해설을 원하는 목적과 구별해 선택하는 편이 적절합니다.

작가 소개

정용욱과 정구섭이 함께 집필한 로봇공학 교재입니다. 고정된 매니퓰레이터와 이동로봇을 함께 다루며 공간표시·기구학·동력학·제어의 기초를 설명합니다.

이 책과 함께 읽는 주제

• 로봇공학 입문 책 추천: 시스템을 이해할지 움직임을 계산할지