📝 모의고사 — 2과목 로봇 소프트웨어 구조설계

"실시간"은 빠름이 아니라 시간 보장(결정론) 이다. 평균은 빨라도 가끔 지연이 튀는 범용 OS는 1 ms 제어 주기를 보장할 수 없다. RTOS는 우선순위 기반 선점 스케줄링 등으로 최악 응답 시간을 보장하며, 처리량·GUI는 오히려 범용 OS의 강점이다.
📚 출처: 로봇 소프트웨어 운영체제

CAN의 중재는 비파괴적이다. 동시 송신 시 비트 단위 중재로 ID가 낮은(우선순위 높은) 메시지가 손상 없이 계속 전송되고, 진 노드만 물러났다가 나중에 재전송한다 — 충돌로 둘 다 깨지는 이더넷(CSMA/CD)류와 구별되는 핵심 특징이다.
📚 출처: 로봇 구성 요소 간 통신 프로토콜

Sense-Plan-Act의 숙고형은 세계 모델로 최적 계획을 세우는 대신 느리고, 행동 기반의 반응형(대표: 포섭 구조)은 빠르지만 장기·최적 계획이 불가능하다. 그래서 현대 로봇은 둘을 결합한 혼합형 3계층(숙고–실행–반응) 구조를 표준으로 쓴다. ①④는 반응형, ②는 숙고형의 설명이다.
📚 출처: 로봇 소프트웨어 구조 설계

액션은 목표 전달 + 주기적 피드백 + 결과 통지 + 취소를 갖춘 장기 작업용 패턴이다. 토픽은 센서 데이터처럼 연속 스트림 배포에, 서비스는 즉시 응답이 오는 짧은 질의에 적합하다 — 서비스로 장기 작업을 지시하면 응답을 기다리며 블로킹되는 문제가 생긴다.
📚 출처: 로봇 미들웨어 구조 설계

응집도는 높을수록 좋고 최고 등급이 기능적 응집(한 모듈 = 한 기능), 결합도는 낮을수록 좋고 가장 바람직한 것이 자료 결합(필요한 데이터만 인자로 전달)이다. 반대로 우연적 응집과 내용 결합(남의 내부 직접 참조)이 각각 최악이다.
📚 출처: 모듈화 프로그래밍

하향식은 상위부터 결합하므로 "아래쪽을 대신할" 스텁이 필요하다. 반대로 상향식은 "위쪽을 대신할" 드라이버가 필요하다 — 통합 방향과 대체물의 짝(하향식-스텁 / 상향식-드라이버)을 바꿔 내는 것이 단골 출제 패턴이다.
📚 출처: 로봇 시스템 통합 설계

암달의 법칙에서 s → ∞일 때 전체 향상의 상한은 \dfrac{1}{1-p} = \dfrac{1}{1-0.8} = 5배다. 개선되지 않는 20%가 전체를 제한한다 — 병목이 아닌 부분의 최적화가 무의미한 이유이자, 최적화 전에 프로파일링으로 비중을 측정해야 하는 이유다.
📚 출처: 로봇 시스템 최적화

A = \dfrac{MTBF}{MTBF + MTTR} = \dfrac{950}{950+50} = \dfrac{950}{1000} = 0.95 → 95%
MTBF(평균 고장 간격)는 클수록, MTTR(평균 수리 시간)은 작을수록 가용도가 올라간다 — 신뢰성(고장 안 남)과 정비성(빨리 고침)이 모두 가용도에 기여한다.
📚 출처: 로봇 시스템 시험평가

큰 하중과 충격을 받는 기저 축에는 고강성의 RV 감속기가, 정밀·경량이 요구되는 소형 관절·손목 축에는 무백래시의 하모닉 드라이브가 쓰인다. 두 감속기의 용도를 서로 바꿔 내는 문제가 단골이다.
📚 출처: 로봇 구성요소

메카넘·옴니 휠은 평면 자유도(x, y, θ)를 모두 독립적으로 제어하는 홀로노믹 구동으로, 옆으로 미끄러지듯 이동할 수 있다. 차동 구동도 제자리 회전은 가능하지만(③은 둘 다 아님) 횡이동은 불가능한 논홀로노믹 시스템이다. ②는 Ackermann(자동차형)의 특성이다.
📚 출처: 로봇 구조에 따른 분류

정형(배치가 통제됨)·정적(변화 없음) 환경은 마커·지그 등 단순한 인지로 충분한 환경이다. 강인한 물체 인식과 온라인 지도 갱신은 비정형·동적 환경의 요구사항이다 — 환경의 난이도가 SW의 난이도를 결정한다.
📚 출처: 로봇 작업환경 분석

디레이팅은 온도 등 악조건에서 부품을 정격 이하의 값으로 낮춰 사용하는 것이다. 카탈로그 정격은 기준 조건의 값일 뿐, 실환경 성능은 환경 조건을 대입해 재평가해야 한다는 것이 성능환경 분석의 핵심이다.
📚 출처: 센서 및 구동장치의 성능환경 분석

로그(정량·객관)는 실제 행동을 왜곡 없이 대량으로 보여 주지만 이유를 설명하지 못하고, 관찰·인터뷰(정성)가 그 맥락을 채운다. ②는 정량/정성이 뒤바뀌었고, 로그 수집에는 고지·동의·익명화 등 개인정보 보호가 전제된다(④).
📚 출처: 로봇 사용패턴 분석

반대다 — 상태·전이의 조합 폭발로 어려워지는 쪽이 FSM이고, 행동 트리는 서브트리 재사용과 셀렉터 기반 폴백 덕분에 대규모·예외 많은 시나리오에서 유지보수가 유리해 현대 로봇 작업 제어의 주류가 되었다.
📚 출처: 작업 시나리오별 소프트웨어 구현기술

물리 뷰는 소프트웨어의 하드웨어 배치(어느 컴퓨터에 무엇을 — 배치 다이어그램)를 다룬다. 시나리오로 네 뷰를 관통 검증하는 것은 "+1"인 유스케이스 뷰다.
📚 출처: 로봇 소프트웨어 아키텍처 모델링

임베디드 타깃은 컴파일러를 돌리기에 자원이 부족하므로, 호스트 PC에서 크로스 컴파일한 뒤 실행 파일을 타깃에 다운로드하는 것이 표준 흐름이다. ①③④는 모두 옳은 설명이다.
📚 출처: 로봇 소프트웨어 개발환경

요청–응답의 질의 구조는 클라이언트–서버 스타일이다. 파이프–필터는 센서 원시 데이터 → 필터링 → 특징 추출 → 인식처럼 데이터가 처리 단계를 일방향으로 통과하는 구조다.
📚 출처: 로봇 소프트웨어 아키텍처 분류

제어의 역전(IoC)이다. 라이브러리는 내 코드가 필요할 때 호출하지만(주도권이 나에게), 프레임워크는 초기화·통신·스케줄링을 쥐고 내 콜백을 호출한다 — "Don't call us, we'll call you"(할리우드 원칙).
📚 출처: 로봇 소프트웨어 프레임워크

"로봇 팀 ◇— 로봇"처럼 팀이 해체되어도 로봇이 남는 관계가 집합(빈 마름모)이다. 전체가 소멸하면 부분도 소멸하는 강한 관계(로봇 ◆— 관절)가 합성(채운 마름모)이며, 두 마름모의 구분이 최다 빈출 포인트다.
📚 출처: 객체지향 소프트웨어 설계

부품 고장 → 영향의 상향·귀납 분석이 FMEA, 최상위 사건(사고) → 원인의 하향·연역 분석이 FTA다. RPN = 심각도(S)×발생도(O)×검출도(D)는 FMEA의 우선순위 지표다. ATAM은 품질 속성 시나리오 기반의 아키텍처 평가, 5 Whys는 근본 원인 분석 기법이다.
📚 출처: 로봇 소프트웨어 아키텍처 오류분석