관절 케이블 교체 수리 방법

로봇 사용 중 관절 사이를 이어주는 케이블에 문제가 발행하면 간단히 교체하여 해결할 수 있다.

준비물

드라이버 (VESSEL P0x100), 육각 렌치 (2.5)

증상

1. 로봇을 부팅하면 PROTECT모드로 진입한다.
2. 관절 서보와의 통신 상태를 나타내는 창에서 통신이 안되는 관절 서보(속이 빈 동그라미)가 발생

원인 및 해결방법

1. LCD상태 창에서 몸통으로부터 첫번째, 두번째 관절은 통신이 되고 있다고 나타난다면 그 이후 관절의 케이블을 교체한다.
2. 전체 관절이 통신이 되지 않고 육안상 케이블에 이상이 없다면 손/발 끝부터 케이블을 점검해야 합니다.

종단 저항(Termination Resistor)의 영향

정상적인 CAN 라인은 양 끝에 120옴 저항이 있어 전체 저항이 60옴이 나옵니다. 중간이 끊어지면 측정 위치에 따라 저항값이 120옴으로 바뀌거나 무한대가 됩니다. 이를 통해 "끊어졌다"는 사실은 알 수 있어도, "어디가" 끊어졌는지는 저항값만으로 알 수 없습니다.

교체 방법

기구물의 분해가 필요없는 경우

아래 사진은 케이블이 커넥터에서 빠지지 않게 고정하고 있는 금속 클립입니다.

드라이버를 사용해 케이블을 고정하고 있는 금속 클립을 분리하시면 케이블의 탈착이 가능해 집니다.

기구물의 분해가 필요한 경우

대표적으로 발바닥 쪽에 있는 케이블의 경우 발바닥을 분리해야 케이블의 탈착이 가능해집니다.

1. 발 앞부분을 감싸고 있는 고무 커버를 반대로 젖힙니다.

2. 발바닥 부분의 나사를 풀고 기구물 분리

발바닥의 중간과 뒤에 홈이 있어 새로 구조물과 결합되어 있습니다. 분리하실 때 수평이 맞게 양쪽을 번갈아가면서 빼주셔야 합니다. 발바닥을 좌우로 흔들어가면서 천천히 분리해 주십시요.

3. 발바닥의 분리가 끝났다면 케이블의 상태를 점검하시고 교체하시면 됩니다.

CAN 통신에서 종단 저항 불량으로 문제가 발생하는 이유

CAN 통신 라인 양 끝에 존재하는 두 개의 종단 저항(각 120Ω) 중 하나가 끊어지거나 접촉 불량이 발생하면, 전체 회로의 저항값은 정상적인 60Ω에서 120Ω으로 변하게 됩니다.

이 상태가 되면 당장 통신이 완전히 두절될 수도 있지만, "될 때도 있고 안 될 때도 있는" 불안정한 상태가 되어 정비를 더 어렵게 만드는 경우가 많습니다. 구체적으로 어떤 문제가 발생하는지 정리해 드립니다.

1. 신호 반사 (Signal Reflection) - 가장 핵심적인 문제

종단 저항의 주 목적은 '임피던스 매칭'을 통해 신호가 전선 끝에서 흡수되도록 하는 것입니다. 저항이 없으면 전기 신호가 전선 끝에 부딪혀 다시 돌아오는 '반사파(Echo)'가 발생합니다.

• 비유: 좁은 터널에서 소리를 지르면 메아리가 울려 원래 목소리를 알아듣기 힘든 것과 같습니다.
• 현상: 원래 보내려던 신호와 반사되어 돌아온 신호가 충돌하여 데이터가 깨지게 됩니다.

2. 파형의 왜곡 (Ringing 현상)

오실로스코프로 파형을 찍어보면, 네모난 디지털 파형(Square wave)의 모서리 부분이 깨끗하지 않고 심하게 출렁거리는(진동하는) 모습이 관찰됩니다. 이를 링잉(Ringing)이라고 합니다.

• 이로 인해 전압 레벨이 흔들리면서 0(Dominant)과 1(Recessive)을 구분하는 경계가 모호해져, 수신 측 제어기(ECU)가 데이터를 잘못 읽게 됩니다 (Bit Error).

3. 통신 속도와 길이에 따른 간헐적 오류

종단 저항 하나가 없다고 해서 무조건 통신이 죽는 것은 아닙니다. 상황에 따라 증상이 다릅니다.

• 저속 CAN / 짧은 배선: 통신 속도가 느리거나 배선 길이가 짧은 경우, 반사파의 영향이 적어서 의외로 정상 작동할 수도 있습니다.
• 고속 CAN / 긴 배선: 고속 통신(High Speed CAN)이나 트럭/버스처럼 배선이 긴 경우, 반사파의 영향이 치명적이어서 통신 불능 상태가 됩니다.
• 증상: 계기판에 경고등이 들어왔다 나갔다 하거나, 특정 기능만 가끔 안 되는 식의 간헐적 고장으로 나타나 정비사를 혼란스럽게 합니다.

4. 노이즈 취약성 증가

종단 저항은 라인의 전압을 안정시켜주는 역할도 합니다. 저항이 부족하면 외부 전자기파 노이즈(EMI)에 대한 방어력이 약해집니다.

• 평소에는 괜찮다가 와이퍼 모터, 윈도우 모터 등을 작동시킬 때 발생하는 전기적 노이즈에 휩쓸려 통신 에러가 발생할 수 있습니다.

진단 방법 (확인 팁)

이 문제는 멀티미터(테스터기) 하나만 있으면 비교적 쉽게 진단할 수 있습니다.

1. 차량의 시동을 끄고 전원을 차단합니다 (Sleep 모드 진입 후).
2. OBDII 진단 단자나 임의의 제어기 커넥터에서 CAN-High와 CAN-Low 사이의 저항을 측정합니다.
3. 판정:
   • 60Ω 근처 (59~61Ω): 정상 (두 저항 120Ω // 120Ω 병렬 연결 상태)
   • 120Ω 근처: 종단 저항 하나가 단선됨 (가장 흔한 케이스)
   • 무한대: 두 저항 모두 끊어짐 (라인 전체 단선)
   • 0~10Ω: 배선끼리 쇼트(합선)됨