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로봇공학 기초 September 7, 2026

유압 시스템 기초 - 파스칼의 원리부터 로봇의 힘 제어까지

작은 입력으로 유압 굴삭기의 거대한 팔을 움직일 수 있는 이유는 무엇일까요? 이 글에서는 펌프, 제어 밸브, 실린더, 유압 유체, 센서 및 컨트롤러를 하나의 폐쇄 루프로 간주하여 압력/유량/효율 방정식, 건설 및 농업 기계 분야의 최신 기술, 전기 유압 변환 및 최신 연구 동향을 도표와 함께 다룹니다.

Fundamentals · 12 분 읽기 강화학습 September 4, 2026

다중 에이전트 강화 학습 입문 - 상대방도 학습하는 세상에서 최적화하기

여러 에이전트가 동시에 학습할 때, 단일 에이전트 MDP는 더 이상 성립하지 않습니다. 이 논문에서는 비정상성, 협력/경쟁/혼합 환경, CTDE, 크레딧 할당 문제, MADDPG 및 QMIX를 방정식과 도표를 통해 정리합니다.

Fundamentals · 13 분 읽기 센서와 하드웨어 September 4, 2026

로터리 엔코더의 작동 원리 - 광학식 및 자기식

모터 축 각도 및 속도 센서에 사용되는 회전 엔코더의 두 가지 작동 원리, 즉 빛의 차단을 통해 위치를 읽는 광학식과 자기장의 방향을 읽는 자기식을 비교합니다.

Fundamentals · 20 분 읽기 센서와 하드웨어 September 4, 2026

온도 센서의 작동 원리와 대표적인 제품 — 열전대, PT100, DS18B20

모든 온도 센서는 열을 전기 신호로 변환한다는 단 하나의 공통된 기능을 수행하지만, 그 이면에 숨겨진 물리적 원리는 크게 네 가지로 나뉩니다. 열전대의 제벡 효과, RTD와 서미스터의 저항-온도 관계, 반도체 IC의 밴드갭 특성, 그리고 적외선 온도계의 원리인 스테판-볼츠만 법칙입니다. 이 글에서는 1821년 제벡의 오해에서 시작하여 PT100 센서를 보정하는 캘린더-밴 듀센 방정식, DS18B20, TMP117, MLX90614와 같은 실제 IC의 사양 비교, 그리고 12개의 비접촉식 적외선 센서로 타이어 온도를 측정하는 F1 자동차의 실제 사례까지 그 역사를 살펴봅니다.

Fundamentals · 25 분 읽기 제어공학 September 3, 2026

제어공학 입문: 상태 관측기와 선형 칼만 필터

센서 판독값은 상태 그 자체가 아닙니다. 이 입문서에서는 관측 가능성, 칼만 예측/업데이트 방정식, 공분산, 수치 예제, 제어 통합, 로봇 구현 및 내결함성 동작에 대해 설명합니다.

Fundamentals · 10 분 읽기 제어공학 September 3, 2026

제어공학 기초: LQR — 명시적 우선순위로부터의 상태 피드백

LQR은 상태 공간 모델과 2차 비용 함수로부터 상태 피드백 이득을 도출합니다. 이 입문 과정에서는 리카티 방정식, 관측 가능성, PID/MPC 절충, 로봇 구현, 수치적 직관 및 안전성에 대해 다룹니다.

Fundamentals · 10 분 읽기 제어공학 September 3, 2026

제어공학 입문: 모델 예측 제어 — 제약 조건 내에서 작동하기

모델 예측 제어(MPC)는 모델을 사용하여 미래 동작을 예측하고, 제약 조건이 있는 입력 시퀀스를 최적화한 후, 첫 번째 동작만 적용하고 이 과정을 반복합니다. 이 입문서에서는 관련 방정식, 튜닝, 안전성, 구현 및 최신 사례를 다룹니다.

Fundamentals · 11 분 읽기 제어공학 September 3, 2026

제어 공학 기초: 경로 계획 — A*, 다익스트라, RRT, RRT*, PRM

경로 계획은 단순히 최단 경로를 그리는 것이 아닙니다. 이 입문 과정에서는 로봇의 발자국, 지도 불확실성, 계산량, SLAM/Nav2 통합 및 안전성을 고려하여 그리드 알고리즘과 연속 공간 알고리즘을 비교합니다.

Fundamentals · 9 분 읽기 제어공학 September 3, 2026

제어공학 입문: PID 제어 — 세 가지 시간 척도에 걸친 작동 방식

PID 제어는 단순히 세 가지 게인으로만 이루어진 것이 아닙니다. 이 입문서는 PID 제어의 직관적인 이해와 공식을 샘플링, 포화, 안티와인드업, 튜닝, 안전성, ROS 2, 그리고 실제 구현 검증과 연결합니다.

Fundamentals · 12 분 읽기 제어공학 September 3, 2026

제어공학 기초: 궤적 생성 — 최소 저크, 퀸틱스 및 사다리꼴 프로파일

경로는 이동 경로를 나타내고, 궤적은 언제, 어떤 속도, 가속도, 그리고 급격한 변화율(저크)로 이동할지를 나타냅니다. 이 입문 과정에서는 최소 저크, 5차 함수, 사다리꼴 프로파일, 제약 조건, 안전성, 그리고 ROS 2 통합에 대해 다룹니다.

Fundamentals · 9 분 읽기 컴퓨터 비전 September 3, 2026

음성/영상 입문 - 카메라와 IMU를 이용한 모션 추정의 실용적인 기초

시각 오도메트리(VO)와 시각-관성 오도메트리(VIO)는 일련의 이미지와 관성 측정값을 이용하여 로봇이나 카메라의 상대적인 움직임을 추정합니다. 이 글에서는 단안 센서의 크기 모호성, IMU 사전 통합, 초기화, 필터링과 최적화, VINS-Mono 및 OpenVINS와 같은 구현 방식, 평가 지표, 그리고 오류 발생 조건 등을 수학적 설명과 도표를 통해 다룹니다.

Fundamentals · 27 분 읽기 강화학습 September 3, 2026

강화 학습 입문: 모방 학습과 역강화 학습

행동 복제, DAgger 및 역강화 학습은 보상을 설정하기 어려울 때 시연을 활용합니다. 이 입문 과정에서는 공변량 변화, 보상 추론, VLA 연결, 평가, 안전성 및 데이터 출처에 대해 다룹니다.

Fundamentals · 9 분 읽기 강화학습 September 3, 2026

강화 학습 기초 — MDP, 벨만 방정식 및 로봇 탐색

강화 학습은 에이전트가 관찰을 통해 행동을 선택하고 지연된 보상을 최대화하는 폐쇄 루프입니다. 이 입문서에서는 MDP, 가치 함수, 정책, 벨만 방정식, 탐색과 활용의 차이, 보상 설계, 그리고 시뮬레이션에서 실제 로봇 구현까지의 과정을 설명합니다.

Fundamentals · 10 분 읽기 강화학습 September 3, 2026

Q-러닝과 DQN — Q-테이블에서 심층 강화 학습까지

Q-러닝은 벨만 최적성 목표를 사용하여 행동 값을 업데이트합니다. 이 입문서는 표 형식의 Q-테이블에서 심층 Q-네트워크에 이르는 과정을 따라가며 경험 재생, 목표 네트워크, 과대평가 및 로봇 스택에서의 안전한 배치에 대해 설명합니다.

Fundamentals · 10 분 읽기 로봇공학 기초 September 3, 2026

ROS 2 입문 - 노드, 토픽 및 DDS 전반에 걸쳐 로봇 제어를 안전하게 분산하는 방법

ROS 2는 감지, 인식, 계획 및 제어를 별도의 프로세스로 분리하고 DDS 통신을 통해 연결하는 로봇 미들웨어입니다. 이 문서에서는 노드, 토픽, 서비스, 액션, QoS, TF2, 라이프사이클, 구현 및 디버깅에 대해 설명하고, ROS 1과의 차이점과 실제 운영 시 주의 사항을 다이어그램과 함께 다룹니다.

Fundamentals · 8 분 읽기 센서와 하드웨어 September 3, 2026

액추에이터 작동 원리 — BLDC 모터, 스테퍼 모터, 서보 모터

로봇의 "근육" 역할을 하는 액추에이터인 BLDC 모터, 스테퍼 모터, 서보 모터를 세 가지 관점에서 비교합니다. 이 세 가지는 사실 동일한 분류 체계가 아닙니다. 모터 구조(BLDC/스테퍼)와 제어 방식(서보)은 서로 다른 두 축이지만 종종 혼동됩니다. 이러한 혼동을 해소하고, NASA의 진공청소기 브러시 마모 문제부터 위너의 사이버네틱스 탄생에 이르기까지 토크/응답/제어 간의 실제적인 상충 관계를 추적합니다.

Fundamentals · 23 분 읽기 센서와 하드웨어 September 3, 2026

이벤트 카메라(DVS) 작동 방식 및 주요 제품 — Prophesee, iniVation

일정한 간격으로 프레임(정지 이미지)을 계속 캡처하는 기존 카메라와 달리, 이벤트 카메라(DVS, Dynamic Vision Sensor)는 각 픽셀이 밝기가 변하는 순간만을 마이크로초 해상도로 독립적으로 보고합니다. 본 연구에서는 프로페시 메타비전(Prophesee Metavision), 이니베이션(iniVation) DVXplorer/DAVIS, 삼성 DVS-Gen4와 같은 실제 칩과 1988년 실리콘 망막 연구에서 2024년 이니베이션 인수까지의 신경 형태 공학 계보, 스테레오 이벤트 카메라 기반 자율 주행 데이터셋인 DSEC, 그리고 무인 항공기(UAV)에 탑재된 SLAM 연구를 살펴봅니다.

Fundamentals · 22 분 읽기 센서와 하드웨어 September 3, 2026

자기력계의 작동 원리 및 주요 제품 — 보쉬, ST, 허니웰

지구 자기장의 방향을 감지하여 방향을 결정하는 자기계는 전원이 공급되는 한 절대 방향 외부 기준값을 지속적으로 반환하는 유일한 센서입니다. 스마트폰의 전자 나침반부터 드론의 요각 보정, 큐브샛의 자세 제어에 이르기까지 다양한 분야에서 사용됩니다. 이 글에서는 자기계의 네 가지 기본 물리적 원리인 홀 효과, AMR, GMR, 플럭스게이트를 살펴보고, Bosch BMM150, STMicroelectronics LIS3MDL, Honeywell HMC5883L의 실제 칩 사양을 비교합니다. 또한 경철/연철 오차 및 그 보정, AHRS 센서와 IMU의 융합, 그리고 광물 탐사부터 제2차 세계 대전 당시 잠수함 수색, 달 탐사를 거쳐 오늘날의 큐브샛 자세 제어에 이르기까지 자기계 기술의 역사를 다룹니다.

Fundamentals · 24 분 읽기 센서와 하드웨어 September 2, 2026

배터리와 BMS의 작동 원리 — 몰리셀, DJI, 삼성 SDI

로봇이나 드론의 비행 거리와 안전성을 결정하는 것은 모터나 센서가 아니라 배터리와 배터리 관리 시스템(BMS)입니다. 리튬 이온 전지의 전기화학적 특성부터 셀 밸런싱 및 보호 회로에 이르기까지, 몰리셀의 고방전 전지, DJI의 지능형 비행 배터리, 그리고 삼성 SDI의 차세대 고체 배터리의 실제 사양을 비교 분석하고, 보잉 787 화재 사고가 BMS의 한계에 대해 업계에 어떤 교훈을 주었는지 살펴봅니다.

Fundamentals · 21 분 읽기 센서와 하드웨어 September 2, 2026

SBC(싱글 보드 컴퓨터)의 작동 방식 및 주요 제품 — 라즈베리 파이 5, 젯슨, 코랄

로봇의 "두뇌" 역할을 하는 임베디드 컴퓨터를 세 가지 설계 철학에 따라 비교합니다. 라즈베리 파이 5의 범용 SoC, NVIDIA Jetson Orin의 GPU 통합 AI 컴퓨터, 그리고 Google Coral의 전용 ASIC입니다. TOPS/W 효율성 지표의 실제 의미부터 newbot 프로젝트가 범용 SoC를 선택한 이유, 그리고 2026년 AI 데이터센터의 DRAM 부족 사태가 취미용 SBC 시장에 미칠 실제적인 영향까지 살펴봅니다.

Fundamentals · 23 분 읽기 기술 동향 August 26, 2026

VLA(시각-언어-행동) 기술 동향

비전-언어-액션(Vision-Language-Action, VLA)은 카메라 입력과 자연어 명령을 하나의 모델로 통합하여 로봇 동작을 직접 출력합니다. RT-2부터 OpenVLA, 그리고 Physical Intelligence의 π0 계보에 이르기까지, 인지와 제어를 분리하지 않는 설계 철학의 확산을 살펴봅니다.

Trends · 13 분 읽기 센서와 하드웨어 August 10, 2026

IMU의 작동 원리 및 주요 제품 — Xsens, Bosch, Analog Devices

IMU는 가속도계와 자이로스코프를 결합하여 차량 자체의 병진 가속도와 회전 속도를 직접 감지합니다. 카메라나 LiDAR와 달리 외부 장치에 의존하지 않지만, 이러한 자립성에는 피할 수 없는 한계가 있습니다. 바로 시간이 지남에 따라 오차가 누적된다는 점입니다(드리프트). 본 연구에서는 MEMS 자이로스코프의 원리, 알란 분산 잡음 분석, 소비자용 칩부터 내비게이션 등급 모듈까지의 등급 체계, 그리고 Xsens의 MTi 시리즈 제품 전략에 대해 자세히 살펴봅니다.

Fundamentals · 18 분 읽기 센서와 하드웨어 August 4, 2026

심도 카메라의 작동 원리 및 주요 제품 — RealSense, Kinect, Orbbec

능동형 스테레오 방식은 적외선 이미터를 이용해 패턴을 투사하고 스테레오 매칭을 수행합니다. 구조광 방식은 알려진 패턴의 왜곡을 통해 깊이를 측정하고, 시간차 측정 방식은 위상 변화를 통해 직접 거리를 측정합니다. 이 세 가지 방식은 깊이 측정 카메라로서 공존해 왔습니다. 각 방식의 원리와 인텔 리얼센스 D435i, 마이크로소프트 키넥트, 오르벡 펨토 볼트, 아이폰 트루뎁스 등의 실제 사례를 살펴보고, 이스라엘 스타트업 프라임센스의 기술이 어떻게 키넥트를 탄생시키고, 애플에 인수되었으며, 다시 페이스 ID로 재탄생했는지 그 과정을 추적합니다.

Fundamentals · 14 분 읽기