1kHz 실시간 로봇 제어 시스템 모니터링 아키텍처
EtherCAT 기반 1kHz 실시간 제어 루프의 성능 데이터를 안전하게 수집, 저장, 시각화하는 모니터링 아키텍처를 설계합니다. Lock-free SPSC Queue와 ROS2 토픽 계층화로 RT 결정성을 유지하면서 디버깅 데이터를 확보합니다.
EtherCAT 기반 1kHz 실시간 제어 루프의 성능 데이터를 안전하게 수집, 저장, 시각화하는 모니터링 아키텍처를 설계합니다. Lock-free SPSC Queue와 ROS2 토픽 계층화로 RT 결정성을 유지하면서 디버깅 데이터를 확보합니다.
로봇 제어 시스템의 IPC 성능을 결정하는 요인은 프로세스 경계가 아닌 동기화 메커니즘입니다. Mutex 기반 78-103µs에서 Lock-free로 0.74-0.82µs를 달성한 100배 개선 사례를 공유합니다.
NVIDIA Jetson Orin에서 PREEMPT_RT 커널과 CPU 격리 설정만으로 1kHz EtherCAT 제어가 가능한지 실측 데이터로 검증합니다. GPU, Storage, EtherCAT 부하 조건에서 Max latency 20µs 이하를 달성한 결과를 공유합니다.
6축 로봇 암의 가속도 피드포워드 제어를 최적화한 과정을 공유합니다. 수치 미분 대신 플래너 가속도 + LPF 조합으로 위치 RMSE 21.2% 개선과 토크 안정성을 동시에 달성했습니다.