하모닉 로터리 액추에이터의 통신 과제: EtherCAT과 CAN을 함께 사용할 수 있을까?

휴머노이드 로봇의 개발 및 통합 과정에서robot joint actuator의 통신 프로토콜 호환성은 제어 정확도, 시스템 안정성, 그리고 향후 확장을 위한 유연성에 직접적인 영향을 미칩니다. 최근 여러 엔지니어들로부터 우리 로봇의 핵심 하드웨어인harmonic robot rotary actuator가 EtherCAT 및 CAN 프로토콜을 동시에 지원할 수 있는지에 대한 문의를 받았습니다. 이 두 가지 연결 방식의 기능적 차이점은 무엇일까요? 오늘 이 질문들을 자세히 살펴보겠습니다

1. 개별 연결: EtherCAT과 CAN 모두 완전한 제어 구현 가능

EtherCAT 또는 CAN에만 단독으로 연결하더라도, 당사의 로봇 관절 액추에이터는 독립적으로 전체 기능을 구현할 수 있으며, 다양한 사용 시나리오의 요구를 충족합니다:

EtherCAT에만 연결: EtherCAT의 고속, 실시간 통신 특성을 활용하여 시스템은 위치, 속도, 토크와 같은 제어 명령을 정밀하게 전송할 수 있습니다. 마이크로초 수준의 동기화를 지원하므로 고정밀, 고동특성 모션 제어 애플리케이션 (예: 정밀 조립 로봇, 협동 로봇)에 매우 적합합니다. 이를 통해 오차를 최소화하면서 빠른 동작 응답을 보장합니다.

CAN에만 연결: 더 낮은 대역폭이 요구되거나 비용 통제가 더 중요한 시나리오 (예: AGV 로봇, 저하중 자재 이송 로봇)에서는 단일 CAN 연결만으로도 제어 명령과 모터 상태 피드백을 안정적으로 전송할 수 있어, 실용성과 비용 효율성의 균형을 제공합니다.

2. 동시 연결: EtherCAT이 우선권을 가지며, CAN은 모니터링 모드로 전환

EtherCAT과 CAN이 동시에 로봇 관절 액추에이터에 연결되면, 시스템은 두 버스 간의 명령 충돌을 방지하는 동시에 두 프로토콜의 장점을 최대화하기 위해 자동으로 “EtherCAT priority” 메커니즘을 활성화합니다:

제어 권한은 EtherCAT에 있음: 이 시점에서는 EtherCAT 버스만 제어 명령을 전송할 수 있는 권한을 가지며, 이를 통해 고정밀 모션 제어를 구현하는 동시에 핵심 제어 루프의 실시간성과 독점성이 다른 버스의 영향을 받지 않도록 보장합니다.

CAN은 모니터링 모드로 전환: CAN 버스는 자동으로 "monitoring mode"로 전환되어 모터 속도, 권선 온도, 동작 전류, 고장 코드와 같은 핵심 모터 상태 정보를 지속적으로 피드백합니다. 이를 통해 엔지니어는 시스템의 운전 상태를 지속적으로 파악할 수 있어 디버깅, 유지보수, 고장 진단에 도움이 되며, 시스템의 안정적인 운전을 보장합니다.

프로젝트에서 고정밀 제어와 다차원 상태 모니터링을 모두 고려해야 한다면, EtherCAT + CAN 동시 연결 방식을 사용하는 것을 고려해 보십시오. 그러나 애플리케이션에 기본적인 제어 기능만 필요하다면, 두 프로토콜 중 하나만 선택해도 충분합니다.

프로토콜 선택이나 연결 구성 과정에서 문제가 발생했거나, 특정 시나리오에서의 구체적인 적용 사례에 대해 알고 싶다면, 아래에 댓글을 남겨 주세요. 당사 기술팀이 기꺼이 도와드리겠습니다!