Chapter 4. 로봇 시스템의 구성 요소 (Components of Robotic Systems) Chapter 4. 로봇 시스템의 구성 요소 (Components of Robotic Systems) 4.1로봇 시스템의 일반적 구조와 아키텍처 4.2로봇 시스템의 기능적 분해와 모듈 구성 4.3기계적 구조체와 프레임 설계 4.4로봇 프레임의 재료 선정과 구조 해석 4.5관절(Joint)의 유형과 자유도 4.6회전 관절과 직선 관절의 구조와 특성 4.7링크(Link)의 구조와 설계 원리 4.8링크 간 결합 방식과 기구학적 체인 4.9직렬 매니퓰레이터의 기계적 구조 4.10병렬 매니퓰레이터의 기계적 구조 4.11전기 모터의 유형과 특성 4.12DC 모터의 구조와 구동 원리 4.13브러시리스 DC 모터(BLDC)의 구조와 특성 4.14스테퍼 모터의 구조와 제어 원리 4.15서보 모터의 구조와 정밀 제어 4.16직접 구동 모터(Direct Drive Motor)의 특성 4.17유압 액추에이터의 구조와 특성 4.18공압 액추에이터의 구조와 특성 4.19인공 근육(Artificial Muscle)과 소프트 액추에이터 4.20압전 액추에이터(Piezoelectric Actuator)의 원리와 적용 4.21형상 기억 합금(SMA) 액추에이터의 원리 4.22감속기의 유형과 설계 원리 4.23하모닉 드라이브(Harmonic Drive)의 구조와 특성 4.24사이클로이드 감속기의 구조와 특성 4.25유성 기어 감속기의 구조와 특성 4.26볼 스크류와 리드 스크류의 구조와 특성 4.27벨트/체인 전동 장치의 구조와 적용 4.28동력 전달 커플링과 클러치의 유형 4.29엔코더의 유형과 원리 4.30광학식 엔코더의 구조와 특성 4.31자기식 엔코더의 구조와 특성 4.32절대형 엔코더와 증분형 엔코더의 비교 4.33레졸버(Resolver)의 구조와 원리 4.34전위차계(Potentiometer)와 위치 센서 4.35힘/토크 센서의 구조와 원리 4.366축 힘/토크 센서의 구조와 적용 4.37촉각 센서의 유형과 원리 4.38관성 측정 장치(IMU)의 구조와 원리 4.39자이로스코프의 유형과 원리 4.40가속도계의 유형과 원리 4.41자력계(Magnetometer)의 원리와 적용 4.42비전 센서와 카메라 시스템의 분류 4.43단안 카메라의 구조와 영상 처리 4.44스테레오 카메라의 구조와 깊이 추정 4.45RGB-D 카메라의 구조와 원리 4.46이벤트 카메라의 구조와 원리 4.47CSI 카메라 인터페이스의 구조와 특성 4.48열영상 카메라의 구조와 원리 4.49LiDAR 센서의 구조와 원리 4.502D LiDAR와 3D LiDAR의 비교와 특성 4.51솔리드 스테이트 LiDAR의 구조와 특성 4.52초음파 센서의 구조와 원리 4.53레이더 센서의 구조와 원리 4.54밀리미터파 레이더의 구조와 특성 4.55적외선(IR) 센서의 유형과 원리 4.56거리 측정 센서(ToF 센서)의 원리와 적용 4.57근접 센서의 유형과 원리 4.58GNSS 수신기의 구조와 원리 4.59RTK GPS의 구조와 정밀 측위 원리 4.60기압계와 고도 센서의 원리 4.61로봇 제어기의 하드웨어 구조 4.62로봇 전용 제어 보드의 아키텍처 4.63임베디드 프로세서와 마이크로컨트롤러의 유형 4.64GPU 연산 플랫폼의 구조와 특성 4.65NVIDIA Jetson 시리즈의 아키텍처와 적용 4.66FPGA 기반 제어 시스템의 구조와 특성 4.67엣지 AI 프로세서의 유형과 특성 4.68전원 공급 시스템의 설계와 구조 4.69배터리의 유형과 관리 시스템(BMS) 4.70전력 분배 보드(PDB)의 구조와 설계 4.71전압 레귤레이터와 전원 변환 회로 4.72통신 인터페이스의 유형과 프로토콜 4.73직렬 통신(UART, SPI, I2C)의 구조와 특성 4.74CAN 버스의 구조와 로봇 적용 4.75EtherCAT의 구조와 산업용 로봇 적용 4.76이더넷 기반 통신 인터페이스 4.77무선 통신 인터페이스(Wi-Fi, BLE, LoRa) 4.78말단 장치(End-Effector)의 유형과 설계 4.79진공 흡착 그리퍼의 구조와 적용 4.80기계식 그리퍼의 구조와 설계 4.81적응형 그리퍼의 구조와 원리 4.82소프트 그리퍼의 구조와 적용 4.83로봇 핸드의 구조와 설계 원리 4.84다지 로봇 핸드의 기구학적 설계 4.85공구 교환 장치(Tool Changer)의 구조와 적용 4.86용접 토치 및 특수 말단 장치 4.87로봇 소프트웨어 아키텍처의 기본 구성 4.88실시간 제어 소프트웨어의 구조와 계층 4.89센서 데이터 처리 파이프라인의 구조 4.90모터 드라이버와 모터 제어 전자 장치 4.91인간-로봇 인터페이스(HRI) 장치의 유형 4.92교시 펜던트(Teach Pendant)의 구조와 기능 4.93안전 장치와 비상 정지 시스템 4.94안전 관련 센서와 안전 PLC 4.95외피(Skin)와 충돌 감지 시스템 4.96로봇 시스템 통합과 모듈화 설계 4.97표준 인터페이스와 상호 운용성 설계 4.1로봇 시스템의 일반적 구조와 아키텍처 4.2로봇 시스템의 기능적 분해와 모듈 구성 4.3기계적 구조체와 프레임 설계 4.4로봇 프레임의 재료 선정과 구조 해석 4.5관절(Joint)의 유형과 자유도 4.6회전 관절과 직선 관절의 구조와 특성 4.7링크(Link)의 구조와 설계 원리 4.8링크 간 결합 방식과 기구학적 체인 4.9직렬 매니퓰레이터의 기계적 구조 4.10병렬 매니퓰레이터의 기계적 구조 4.11전기 모터의 유형과 특성 4.12DC 모터의 구조와 구동 원리 4.13브러시리스 DC 모터(BLDC)의 구조와 특성 4.14스테퍼 모터의 구조와 제어 원리 4.15서보 모터의 구조와 정밀 제어 4.16직접 구동 모터(Direct Drive Motor)의 특성 4.17유압 액추에이터의 구조와 특성 4.18공압 액추에이터의 구조와 특성 4.19인공 근육(Artificial Muscle)과 소프트 액추에이터 4.20압전 액추에이터(Piezoelectric Actuator)의 원리와 적용 4.21형상 기억 합금(SMA) 액추에이터의 원리 4.22감속기의 유형과 설계 원리 4.23하모닉 드라이브(Harmonic Drive)의 구조와 특성 4.24사이클로이드 감속기의 구조와 특성 4.25유성 기어 감속기의 구조와 특성 4.26볼 스크류와 리드 스크류의 구조와 특성 4.27벨트/체인 전동 장치의 구조와 적용 4.28동력 전달 커플링과 클러치의 유형 4.29엔코더의 유형과 원리 4.30광학식 엔코더의 구조와 특성 4.31자기식 엔코더의 구조와 특성 4.32절대형 엔코더와 증분형 엔코더의 비교 4.33레졸버(Resolver)의 구조와 원리 4.34전위차계(Potentiometer)와 위치 센서 4.35힘/토크 센서의 구조와 원리 4.366축 힘/토크 센서의 구조와 적용 4.37촉각 센서의 유형과 원리 4.38관성 측정 장치(IMU)의 구조와 원리 4.39자이로스코프의 유형과 원리 4.40가속도계의 유형과 원리 4.41자력계(Magnetometer)의 원리와 적용 4.42비전 센서와 카메라 시스템의 분류 4.43단안 카메라의 구조와 영상 처리 4.44스테레오 카메라의 구조와 깊이 추정 4.45RGB-D 카메라의 구조와 원리 4.46이벤트 카메라의 구조와 원리 4.47CSI 카메라 인터페이스의 구조와 특성 4.48열영상 카메라의 구조와 원리 4.49LiDAR 센서의 구조와 원리 4.502D LiDAR와 3D LiDAR의 비교와 특성 4.51솔리드 스테이트 LiDAR의 구조와 특성 4.52초음파 센서의 구조와 원리 4.53레이더 센서의 구조와 원리 4.54밀리미터파 레이더의 구조와 특성 4.55적외선(IR) 센서의 유형과 원리 4.56거리 측정 센서(ToF 센서)의 원리와 적용 4.57근접 센서의 유형과 원리 4.58GNSS 수신기의 구조와 원리 4.59RTK GPS의 구조와 정밀 측위 원리 4.60기압계와 고도 센서의 원리 4.61로봇 제어기의 하드웨어 구조 4.62로봇 전용 제어 보드의 아키텍처 4.63임베디드 프로세서와 마이크로컨트롤러의 유형 4.64GPU 연산 플랫폼의 구조와 특성 4.65NVIDIA Jetson 시리즈의 아키텍처와 적용 4.66FPGA 기반 제어 시스템의 구조와 특성 4.67엣지 AI 프로세서의 유형과 특성 4.68전원 공급 시스템의 설계와 구조 4.69배터리의 유형과 관리 시스템(BMS) 4.70전력 분배 보드(PDB)의 구조와 설계 4.71전압 레귤레이터와 전원 변환 회로 4.72통신 인터페이스의 유형과 프로토콜 4.73직렬 통신(UART, SPI, I2C)의 구조와 특성 4.74CAN 버스의 구조와 로봇 적용 4.75EtherCAT의 구조와 산업용 로봇 적용 4.76이더넷 기반 통신 인터페이스 4.77무선 통신 인터페이스(Wi-Fi, BLE, LoRa) 4.78말단 장치(End-Effector)의 유형과 설계 4.79진공 흡착 그리퍼의 구조와 적용 4.80기계식 그리퍼의 구조와 설계 4.81적응형 그리퍼의 구조와 원리 4.82소프트 그리퍼의 구조와 적용 4.83로봇 핸드의 구조와 설계 원리 4.84다지 로봇 핸드의 기구학적 설계 4.85공구 교환 장치(Tool Changer)의 구조와 적용 4.86용접 토치 및 특수 말단 장치 4.87로봇 소프트웨어 아키텍처의 기본 구성 4.88실시간 제어 소프트웨어의 구조와 계층 4.89센서 데이터 처리 파이프라인의 구조 4.90모터 드라이버와 모터 제어 전자 장치 4.91인간-로봇 인터페이스(HRI) 장치의 유형 4.92교시 펜던트(Teach Pendant)의 구조와 기능 4.93안전 장치와 비상 정지 시스템 4.94안전 관련 센서와 안전 PLC 4.95외피(Skin)와 충돌 감지 시스템 4.96로봇 시스템 통합과 모듈화 설계 4.97표준 인터페이스와 상호 운용성 설계