로봇의 컨트롤러

로봇의 컨트롤러

로봇 컨트롤러는 인간의 뇌와 같은 기관으로 로봇의 각 기관에 작업을 지시하고 동작을 수행하게 하는 제어 장치입니다. 로봇의 구성요소 중 컨트롤러는 로봇의 성능을 결정짓는 핵심부품으로, 로봇이 원하는 사용자에 의해 주어진 명령을 수행하도록 하기 위해 다양한 하드웨어와 소프트 웨어로 구성됩니다. 로봇 컨트롤러는 중앙처리장치와 모터의 위치와 속도를 제어하는 서보 제어장치, 센서나 램프 등의 외부 기기와 연결을 위한 I/O 포트 등으로 구성 됐습니다. 최근 반도체 기술의 발달로 컨트롤러의 크기는 점점 작아지고 프로세스 처리 능률은 더욱 향상되었습니다. MCU와 CPU(Central Processing Unit)는 컴퓨터의 핵심 칩으로 컴퓨터를 컨트롤하는 기능을 담당합니다. 로봇에서는 마이크로프로세서가 컴퓨터의 CPU와 같은 역할을 합니다. 로봇의 컨트롤러는 중앙처리장치(CPU)에 메모리(RAM ROM), I/O포트 등을 단일 IC(Integrated Circuit) 칩에 집적시켜 만든 소자로서 1971년에 미국의 인텔사 에 의해 세계 최초로 만들어졌으며 MCU(Micro Controller Unit)라고 부릅니다. MCU는 사실상 초소형 컴퓨터의 역할을 하고 있어 '원칩(one chip) 컴퓨터' 또는 '마이컴(MICOM)'으로 부르기도 합니다. MCU = CPU + 입·출력 장치 + 메모리 장치라고 표현할 수 있습니다. MCU는 MPU(Micro Processor Unit)와는 차이점이 있습니다. 둘 다 명령을 처리하는 과정은 같지만 서로 다른 목적으로 만들어졌습니다. MCU는 단어 그대로 'Control' 즉 제어를 목적으로 제작되었지만 MPU는 신속한 연산에 초점을 두고 제작되었습니다. MCU의 주요기능 및 특징에 대해 알아보겠습니다. MCU의 4대 주요기능은 다음과 같습니다. 판단기능은 어떤 상황이 주어지면 그 상황에 맞게 대처할 수 있는 판단을 합니다. 연산기능은 사칙연산과 같은 수치연산과 논리합, 논리곱과 같은 논리적인 연산 등을 합니다. 기억기능은 중요한 데이터를 저장하고, 필요할 때 불러올 수 있습니다. 제어기능은 판단과 연산을 통해 직접 디지털 신호로 장치에 명령을 합니다. MCU는 칩의 크기가 상대적으로 작기 때문에 전자기기에 탑재 시 부피를 줄일 수 있습니다. MPU보다 저렴하기 때문에 물건을 생산할 때 단가를 낮추는 역할도 합니다. 주변 장치 제어를 위한 입출력 기능이 있고 타이머와 카운터, 통신 포트 등이 칩에 내장되어 있습니다. 자체적인 인터럽트 처리능력이 있고 입출력포트와 메모리칩 등의 부품이 단일화되면서 부속의 수가 줄어들어 시스템 고장률도 낮습니다.